供热蒸汽管道疏水设备改造案例分析

科技信息 如图8所示， 使用目前已在工程车上成熟应用的各种空气制动机， 保留其制动机的完整功能， 在有特殊作业需求的车型上增设电空制动 机作为作业制动功能， 通过梭阀接入空气制动机的制动缸管路， 使用手 动阀为电空制动隔离装置， 对于空气自动制动机， 根据工况及总风的取 风来源， 可操作隔离塞门进行隔离。显然， 电空制动机作为选装配置， 仅在有特殊作业需求的车型上使用， 其接入及隔离均安全可靠， 在无特 殊作业需求的车型上使用目前在用的空气制动机， 这样， 节省了成本， 也解决了工程车的使用需求。方案1与2的制动压力管路接入与隔离 都是一样的， 对于方案1所示的三种情况， 方案2也可做同样或类似的 设置即可满足应用需求， 在此不再赘述。 3.3直通式电空制动机的运用优点 根据以上分析， 直通式电空制动机的运用有诸多优点： （1） 在全车布置网络线缆来传递控制信号， 相比空气控制管路而 言， 布置方便、 节省空间。 （2） 采用网络线缆来传递控制信号， 信号传递更直接而迅速， 信号 几乎可同步到达各个直通式电空制动机。 （3） 相比空气控制管路采用梭阀等进行逻辑控制的方式， 直通式电 空制动机通过微电脑处理网络线缆上的控制信号形成制动控制， 使得 控制更准确， 规避了空气控制管路因梭阀过多， 容易串风残留等缺点。 （4） 因微电脑控制的便利性， 可以在全车有需要的工作台设置较多 的制动操作端， 通过网络线缆连接而形成控制， 这一点对YZ-1空气制 动机而言， 其难度随制动操作端数量增多而急剧增大。 （5） 直通式电空制动机对制动缸管路压力的控制动作简单而直接， 响应迅速。同时， 其阀件少， 易于集成为体积很小的直通电空制动单 元， 对有需要的车型， 可以很近距离的布置于制动缸附近， 通过梭阀接 入空气制动机的主制动缸管路， 达到对制动压力的更快速灵敏的控制。 （6） 通贯全车的网络线缆可轻松将各个制动机的工作状态反馈给 整机监控装置， 使得制动的监控更高效。 （7） 可以通过设置独立的直通电空制动单元， 方便地对制动缸压力 及制动缓解速率进行个别控制， 满足特殊需求。 （8） 可以将作业系统相关信号引入直通电空制动机运算单元参与 制动控制， 更好地满足作业需求。 显然， 直通电空制动机具备很好的功能拓展性， 优势会随运用不同 而更多地体现出来。 4.结语 通过本文对大型养路机械制动系统的一些新的运用需求分析， 提 出了使用直通式电空制动机来满足大型养路机械的运用需求的方案， 分析表明， 直通式电空制动机的使用具备合理性及适用性， 它的使用是 解决大型养路机械新的运用需求的必然之选， 大型养路机械将因为对 它的应用而得以找到完善的制动系统解决方案， 并进而促进大型养路 机械综合性能的提升。 参考文献 1 刘豫湘， 陆晋华， 潘传熙等.DK-1型电空制动机与电力机车空 气管路系统 M .北京： 中国铁道出版社， 1998. 2 廖锦春. 机车车辆制动装置 M .北京： 中国铁道出版社， 2008. 随着我国经济的快速发展， 我国公路建设也进入了高速发展期， 而 沥青路面由于其平整、 无接缝、 行车舒适且方便养护等诸多优点， 在高 等级公路建设中得到了广泛的应用。但在沥青路面的实际使用过程 中， 也暴露出了很多问题， 早期破损就是其最突出的问题。笔者将根据 多年的沥青路面养护经验， 从沥青路面早期破损的原因来分析目前公 路建设存在的问题， 提出一些粗浅的建议， 不当之处， 敬请指正。 一、 沥青路面早期破损和原因分析 1、 沥青路面早期破损 沥青混凝土路面的早期破损是指， 在设计寿命期前1/41/3期间 内， 沥青混凝土路面所发生如开裂、 松散、 变形及泛油、 翻浆等各种形式 的破损。沥青混凝土路面的早期破损既造成了巨大的经济损失， 又造 成了很大的社会负面影响。 2、 沥青路面早期破损的原因 沥青混凝土路面早期破损的成因比较复杂， 涉及设计、 施工、 养护、 管理等方面， 由于本文主要目的是分析目前公路建设中存在的问题， 故 仅从工程施工的角度来分析其原因。 地基不均匀沉降。在公路建设中， 不可避免地有部分路段要穿 过水田、 沼泽、 淤泥地段等软土地基， 路基修筑在软土地基上时， 对软基 的处理不彻底， 或软基地段处理后没有沉降稳定就进行修筑沥青混凝 土路面， 往往就会发生路基失稳或过量沉陷， 从而导致沥青混凝土路面 破坏或不能正常使用。 路基压实不足。路基压实是路基施工过程中的重要工序， 亦是 提高路基混凝土路面强度与稳定性技术的技术措施之一。土是三相 体， 土粒为骨架， 颗粒之间的孔隙为水分和气体所占据。压实的目的在 于使土粒重新组合， 彼此挤紧， 孔隙缩小， 土的密度提高， 形成密实整 体， 最终导致强度增加， 稳定性提高。由于路基压实度不足， 出现不均 匀沉陷， 则会导致沥青混凝土路面出现纵向裂缝和横向裂缝 （局部路段 压实不足） 。 二、 目前公路建设存在的主要问题 1、 建设周期较短， 不符合路基自然沉降规律。由于公路建设速度 滞后于经济的快速发展， 而交通作为经济发展的先行者， 必须快速发 展， 为此一般公路建设周期少于3年。尽管高等级公路设计中已经考 虑到1012个月的沉降预压期， 但实际由于政策处理等方面原因很难 保证。另外， 即使保证有足够的预压期， 也无法避免路基的工后沉降。 从上文中可以看出， 路基的不均匀沉降是沥青路面早期破损的主要原 因。 2、 建设理念有误。建设各方一般重视建设成本， 而忽略后期运营 成本。注重工程建设进度， 而忽视工程的质量。一般在公路建设前期 阶段， 由于我们国家还不富裕， 建设资金还很紧张， 相关各部门都会严 格控制建设规模和建设资金， 尽量用最少的钱造最好的路， 而没注意到 工程后期运营成本的高低决定于工程前期建设投入的多少。而在公路 建设施工过程中， 往往难免受到地方长官的意志影响， 进度比质量更重 要。 三、 对策 1、 延长工程建设周期， 路面设计与施工分阶段实施。对于公路建 设来说， 延长工程建设周期是减少路基不均匀沉降的最好方法。由于 交通相对滞后必须快速发展的现状， 笔者认为可以在尽量保证路基足 够的沉降预压期外， 采取路面两阶段设计与施工。第一次与路线同时 进行整体设计， 设计出路面结构组合及各层厚度， 施工至路面基层后， 铺筑厚约5cm的热拌沥青碎石， 再浇筑厚约2cm左右的沥青表面处治 罩面， 然后开放交通； 第二次设计在路线通车后， 土基在车辆荷载的反 复作用下， 观察土基的累计变形， 在变形基本稳定后， 土基坚实具有足 够的强度。根据路面的破损状况， 重新测定路面弯沉， 再根据弯沉值补 强， 然后确定路面面层结构并铺筑。这样， 能避免路线通车后不久， 因 路基不均匀沉降而使路面严重破坏的现象， 可以解决当前沥青路面通 车后早期破损的通病。 2、 加强沥青路面技术研究， 树立全寿命周期成本理念。美国沥青 路面协会提出了永久性路面的概念， 或者称长寿命沥青路面。路面设 计年限最高可达50年， 比我国目前普遍使用的半刚性路面寿命延长了 30年35年。从长寿命沥青路面初期投资来看， 造价会增加30至 40， 但寿命能延长10到15年。综合后期路面病害减少、 维修成本的 降低， 长寿命沥青路面在全生命周期内的成本经济效益是合算的。 四、 结语 沥青路面早期破损问题， 不仅是单纯的技术问题和管理问题， 更是 认识问题和思路问题。在公路建设中， 必须牢固树立用全寿命周期成 本的理念， 正确认识工程建设成本与后期运营成本的关系， 正确认识工 程进度与工程质量的关系, 牢固树立工程耐久性才是工程质量之本的 观念， 只有这样才能建成一条条品质之路。 参考文献 从沥青路面早期破损谈公路建设 台州市路桥区交通局林法力 摘要本文从沥青路面早期破损中与公路建设密切相关的两个原因， 即地基不均匀沉降和路基压实不足， 分析当前公路建设存在 的两个问题， 相应提出两个对策， 提出全寿命周期理念必须贯穿公路建设全过程。 关键词沥青路面公路建设全寿命周期 394 科技信息 1 张洪峰， 崔晓东.浅谈高速公路沥青路面早期破损原因与对策. 黑龙江科技信息 ， 2010年第30期. 2 佘少曼.论述沥青混凝土路面早期破坏的成因与防治. 建筑科 技与管理 ， 2009年第6期. 3 钟东， 李爱芳.高速公路全寿命周期成本费用分析研究. 现代交 通技术 ， 2010年第03期. 4 阳江， 石勇民.全寿命周期成本在高速公路投资决策中的应用. 中小企业管理与科技(下旬刊) ， 2011年08期. 一、 供热蒸汽管道疏水设备的运行现状 1、 蒸汽管道疏水阀的运行现状 目前供热蒸汽管道采用的疏水阀基本使用国产热动力式疏水阀， 使用周期为半年， 半年内会出现不同程度的泄漏。根据热动力式疏水 阀的工作原理， 在使用过程中因阀体的自身冷却， 疏水阀不因是否存在 疏水均会动作， 动作后均存在蒸汽 “尾喷” 现象， 因阀体经常动作， 特别 在雨天和寒冷天气， 动作更加频繁， 所以密封件会因冲刷作用容易磨 损， 最终造成泄漏。 2、 集水管的现状及作用 现阶段供热蒸汽管道基本利用疏水管直接与蒸汽主管连接， 没有 安装符合要求的集水管。这样因 “虹吸” 作用， 凝结水会被高速流动的 蒸汽所产生的压差从疏水管抽回主管， 甚至凝结水无法流进疏水管。 这样所安装的疏水设备就丧失了作用， 降低了蒸汽管道的安全性， 并影 响蒸汽的流速。根据规范要求所有供热蒸汽管道一般每隔一段间隔都 需要安装一个集水管。集水管的作用： （1） 让凝结水利用自身重力， 从快速通过的蒸汽中分离出来； （2） 把瞬间大量的凝结水集存起来， 直到其差压能够使其通过疏水 阀排放出去； （3） 具有一定的沉渣作用， 避免杂质进入自动疏水阀， 而可以定期 通过手动疏水排出。 二、 供热蒸汽管道集水管改造技术方案 （1） 集水管改造示意图 M： 蒸汽主管线的通径；D： 集水管的通径； h： 集水管的长度；H： 疏水阀与蒸汽管道底部的高度差。 （2） 集水管改造的技术要求 1）集水管的长度 （h） 大于500mm， 材质与主管线相同； 2）D/H/M尺寸的关系表： M 蒸汽主管线直径 DN 100 150 D 集水管直径 DN D=M 100 H 疏水阀安装位置最小高度差 （mm） 监督预热 250 250 自动预热 700 700 200 500 600 D=0.5M 250 300 H1.5D 750 900 700 750 900 （3） 集水管和疏水器的安装位置 在主蒸汽管道末端、 膨胀节或弯头前、 阀门或调节阀前、 提升管前、 斜坡管线末端等处配置集水管和疏水器。手动疏水管的引出口应在集 水管的顶部， 自动疏水管的引出口应在距离集水管底部1/3处的位置， 两个疏水管可以在阀后汇成一条管。 三、 蒸汽管道自动疏水阀设备的试用及选型 1、 采用TLV、 斯派莎克和阿姆斯壮三种质量和性能可靠， 并且在国 内外各行业使用业绩最佳的疏水阀品牌。根据一个多月的运行情况反 映， 上述设备使用情况良好， 从疏水量、 疏水时间、 尾喷蒸汽状况以及疏 水声音等方面观察均优于现用的国产疏水阀。 （1） TLV的P46SRN系列 （热动力式） 每隔2分钟动作1次， 每次动作 3秒。 （2） 斯派莎克的TD42S2系列 （热动力式） 每隔1分30秒动作1次， 每次动作3秒。 （3） 阿姆斯壮的881F系列 （倒置桶） 每隔2分钟动作1次， 每次动作 3秒。 （4） 阿姆斯壮的SH300 （热静力双金属） 间断滴水， 无蒸汽泄漏。 2、 结合供热管道设备及蒸汽运行参数、 设备检修维护管理要求、 设 备价格等方面的综合考虑。 根据疏水阀的连接方式， 采用承插焊连接的疏水阀。一是因为采 用法兰连接的疏水阀相比承插焊连接的其价格贵2030%， 若采用承插 焊连接的疏水阀也可以减少螺栓、 垫片等费用； 二是承插焊连接避免了 密封处泄漏的可能性。 3、 根据疏水阀的技术原理， 蒸汽过热段 （蒸汽温度大于200） 采用 阿姆斯壮的SH300系列 （热静力双金属） ， 其余管段采用TLV的P46SRN 系列或阿姆斯壮的SH300型双金属蒸汽疏水阀。（1） 热动力式疏水阀因 其结构简单， 价格便宜， 被广泛应用， 但消耗件易磨损是固有的缺点， 进 口品牌相比国产品牌消耗件耐用， 所以寿命较长。为了降低消耗件的 磨损建议用于蒸汽温度较低的蒸汽饱和管段。双金属疏水阀适用于各 温度段的蒸汽， 其价格稍高；（2） 机械式疏水阀如浮球式、 倒置桶式其性 能虽然更优于热动力式、 热静力式， 但因受蒸汽温度的影响较大， 根据 蒸汽过热度大小， 其疏水阀的型号和结构不同， 不具有通用性， 用于过 热蒸汽的机械式疏水阀其价格昂贵， 所以该类疏水阀主要用于饱和蒸 汽的换热制程；（3） 根据试用情况， TLV的P46SRN系列效果最佳， 其价 格相比最低， 阿姆斯壮的SH300系列的通用性最强， 有利于设备统一性 管理；（4） 增强疏水阀的统一性和互换性， 降低备件数量。 四、 结论 根据以上对供热蒸汽管道疏水装置及疏水阀的改造方案分析， 改 造如下： 1、 在主蒸汽管道末端、 膨胀节或弯头前、 阀门或调节阀前、 提升管 前、 斜坡管线末端等处配置疏水器和集水管。 2、 在蒸汽过热段疏水器采用阿姆斯壮的SH300系列 （热静力双金 属） ， 其余管段疏水器采用TLV的P46SRN系列 （热动力式） 或阿姆斯壮 的SH300型双金属蒸汽疏水阀。 供热蒸汽管道