盾构饱和带压进仓技术交流PPT课件

饱和带压进仓技术交流,中铁隧道股份有限公司新乡盾构技术服务分公司苑锁霞,1,-,一、饱和带压相关概念二、饱和带压设备设施三、饱和带压人员及物资配置四、饱和带压实施流程及要点五、饱和带压现状,主要内容,2,-,盾构饱和带压进仓技术交流,一、饱和带压相关概念,1、饱和作业人员在高气压环境中，持续逗留（“居住”）24h以上，致使呼吸气体（如氦氧混合气）中的惰性气体（氦气）在机体各类组织中达到完全饱和状态。在此基础上只要环境压力不再改变，人体在高压环境下工作时间无论怎么延长，其减压时间都不会增加。2、气体分压当气体混合物中的某一种组分在相同的温度下占据气体混合物相同的体积时，该组分所形成的压强。,3,-,盾构饱和带压进仓技术交流,一、饱和带压相关概念,3、氧中毒当氧分压超过500mb，就会对肺气泡造成影响，这种情况持续一定的时间会导致肺活量的降低，甚至造成严重伤害。在带压进仓作业人员进行治疗性减压期间，氧分压在1.52.5bar的时候，肺部氧中毒的情况会比较明显。4、氮麻醉氮不参与各细胞成分的化学过程，但它在血液中的分压达到一定的高度，就会产生麻醉作用，引起神经纤维的传导和中枢突触传递受阻，神经元的兴奋性不受控制，严重者可引起死亡。,4,-,盾构饱和带压进仓技术交流,一、饱和带压相关概念,5、气体饱和作业类型（1）氮氧饱和带压作业：环境压力范围一般在03.6bar范围内；（氮麻醉）（2）氦氧饱和带压作业：环境压力范围在3.6bar以上，氦气是进入压力环境使用比较成熟的一种气体，属惰性气体，化学性质不活泼，通常状态下不与其它元素或化合物结合，进入人体是氦气，排出来还是氦气，没有变化。氦氧饱和中氦气的作用有两个，第一，因为它在使用气体中占主要比重，所以它可以起到主要压强作用，维持环境与周围的压强平衡；第二就是稀释氧气，使氧气维持一个合理的分压，使氧气维持在不至于使人体出现氧中毒又不至于使人体出现缺氧症。这里的饱和带压指的是氦氧饱和带压，不再重复。,5,-,盾构饱和带压进仓技术交流,一、饱和带压相关概念,6、氦氧饱和和常规带压进仓比较,氦氧饱和带压技术复杂、组织难度大，代价高。在超大型盾构隧道施工，尤其对于长距离穿江越海隧道，开仓压力大于0.6MPa时，氦氧饱和带压法是唯一安全高效途径。,6,-,盾构饱和带压进仓技术交流,二、饱和带压设备设施,7,-,盾构饱和带压进仓技术交流,二、饱和带压设备设施,生活舱和穿梭舱必须配置生命支持系统包括：（1）供气系统（2）压力监测控制系统（3）舱内环境气体分压监测控制系统（4）有害气体检测和气体净化装置（5）温度和湿度监测控制系统（6）通讯、舱内视频监视及应急电源系统（7）供水及排污系统（8）消防、应急设备,8,-,盾构饱和带压进仓技术交流,二、饱和带压设备设施,1、生活舱,为满足饱和带压人员日常生活休息所需的密闭压力舱室，一般存放在地面20尺集装箱式内。现场一般设置2套饱和生活舱，1套饱和居住舱发生故障时，另1套饱和居住舱可作为应急使用，确保饱和居住舱内人员生命安全。,9,-,盾构饱和带压进仓技术交流,二、饱和带压设备设施,生活舱控制室,控制室设有集中控制台以实现饱和居住舱系统的各种操作控制和生命支持，维持居住舱内稳定适宜的居住环境。,饱和生活舱配套的各种控制系统集成，通过各种管路和线缆与居住舱、混合气体气瓶组、治疗气体气瓶组、氧气瓶组、空压机站连接，实现有效的生命支持保障功能。,10,-,盾构饱和带压进仓技术交流,二、饱和带压设备设施,2、穿梭舱,将饱和带压作业人员在地面生活舱和盾构机人员舱之间来回转运的舱室。,11,-,盾构饱和带压进仓技术交流,二、饱和带压设备设施,3、多功能混合气体潜水头盔通过管束为饱和带压人员提供气体、水、电及联络信号等的装备。,12,-,盾构饱和带压进仓技术交流,二、饱和带压设备设施,4、气体回收系统,包括生活舱及穿梭舱气体回收系统、可移动性（作业员进舱工作用）气体回收系统、回收气体混合系统。,13,-,盾构饱和带压进仓技术交流,二、饱和带压设备设施,5、机房临时建筑用于容纳饱和居住舱、穿梭舱、配套设备（电站、空压机站、发电机组等）、各种气体储气罐等地面设施，应做好防火消防措施和水电供应，应设置生活舱及穿梭舱对接平台、穿梭舱吊装运输设备。,14,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,15,6、穿梭舱运输系统垂直提升装置、水平运输设备；,二、饱和带压设备设施,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,16,6、穿梭舱运输系统盾构机穿梭舱运输系统穿梭舱运输通道在正式使用前，应进行模拟演练。,二、饱和带压设备设施,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,17,人员岗位设置及要求（单班组）,三、饱和带压人员及物资配置,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,18,三、饱和带压人员及物资配置,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,19,三、饱和带压人员及物资配置,饱和带压作业所需主要物资,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,20,饱和带压所有混合气（参考南京纬三路中交隧道局作业）,备注：50L气瓶水容积；200Bar/150Bar混合气充装压力；MCP1515个50L的气瓶串联起来组成的气瓶组。,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,21,饱和带压所需混合气,氦气：价格昂贵，在氦氧饱和作业成本占据相当大的比例。国内氦气基本都用于军工业，气体回收装置是对氦气的回收。,氦气供应商：林德气体为德国企业在中国设置的机构是全球最大的氦气供应商，在美国、澳大利亚以及中东都有氦气资源，供应稳定。同时在中国大陆地区，林德分别从4个地方对进口氦气进行清关，分别是上海海关、深圳海关、成都海关和天津海关。南京中交隧道局纬三路饱和带压作业使用的混合气由林德气体提供。据调查目前国内还有一家公司普莱克斯(中国)投资有限公司，美国在中国投资的专业气体供货商。,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,22,四、饱和带压实施流程及要点,1、饱和带压作业流程图,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,23,四、饱和带压实施流程及要点,2、泥膜（1）泥水盾构：根据泥膜建立需求，确定高粘度泥浆配比、方量，高粘度泥浆配置完成后，通过注浆泵注入至开挖仓，同步对开挖仓内的浆液进行置换。（2）土压盾构：将配置好的膨润土通过注浆泵注入至开挖仓内，同步对开挖仓内的渣土进行置换。（3）高粘度泥浆、膨润土置换完成后，应缓慢转动刀盘进行搅拌，然后静置泥浆并适当提高开挖仓压力，使浆液均匀渗透掌子面，建立泥膜，达到保压时间要求后，根据作业液位需求降低开挖仓内渣土、泥浆高度。根据仓内压力变化、补气量变化、气垫仓内液位变化情况对泥膜形成质量进行初步判定。,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,24,四、饱和带压实施流程及控制要点,3、生活舱加压（1）氧分压配置1)允许加压到达预计饱和压力时舱室氧分压超过40kPa,但应控制在依靠舱内饱和带压人员经12h呼吸能降到40kPa的范围内。2)饱和带压加压应分为两个阶段，第一阶段采用富氧氦氧混合气加压，第二阶段采用贫氧混合气（可以采用氧浓度为2%的氦氧混合气）加压。3)第一阶段加压采用的富氧氦氧混合气加压深度可以参考饱和作业项目实际情况，也可通过计算获得，但不应少于0.15bar。4)如为了控制加压到饱和带压压力时舱室的氧分压，可采用氧浓度低于2%的氦氧混合气进行第二阶段加压，应经过作业单位批准并有安全措施。（2）加压速度1)采用富氧氦氧混合气完成第一阶段加压，加压速度不大0.1bar/min。2)完成第一阶段加压后，停留检查舱室密封情况、呼吸面罩供气状况。如有异常，应将舱室减至常压。3)加压过程中应急呼吸气的配置应满足在使用深度的氧分压为20kPa至250kPa,适宜的氧分压为40kPa至100kPa。,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,25,四、饱和带压实施流程及控制要点,4、生活舱减压a）饱和带压作业完成后或达到减压表规定的作业周期（原则上28天），通过生活舱减压出舱。b）减压表的制定可参考：德国北海公司饱和作业企业标准（注：1bar=1000mb）,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,26,四、饱和带压实施流程及控制要点,5、生活舱环境要求通过仪表、气体检测分析仪的显示、舱内视频监控、通讯系统，生命支持技术员必须不断地监控进舱作业人员的情况，并频繁控制舱内环境参数，包括作业压力、气体分压、成份比例、湿度、温度等。若需要，开启舱内紧急净化设备，协助混合气体混合。（1）舱室环境参数1)饱和带压压力设定饱和带压压力0.05bar。2）氧分压40kPa士2kPa。（1bar=100kpa）3）二氧化碳分压不大于0.6kPa。4)氮分压不大于100kPa,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,27,四、饱和带压实施流程及控制要点,（2）温度应以饱和带压人员感觉舒适为宜，适宜温度范围参照下表：氦氧饱和潜水不同饱和压力的舱室温度范围,（3）根据饱和压力的不同，相对湿度如下饱和压力小于18bar，相对湿度4060；饱和压力大于18bar，相对湿度4050。,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,28,四、饱和带压实施流程及控制要点,6、舱室管理（1）饱和作业期间使用的所有舱室，在一定压力下，必须进行24小时的全程监控，舱室参数每小时要测定1次。（2）记录对饱和带压人员的观察情况、饱和带压人员需求、物料舱使用、厕所使用、排舱底水、更换消耗品及气体分析仪等运行状况。（3）人员洗澡、使用厕所、使用物料舱、排舱底水、变动舱室阀门状态等应经生命支持员同意。（4）如涉及生活舱压力等级变化，包括中间加压或减压，应按变换饱和压力的规定进行。（5）物品传递前要确认物品安全性且不应装满到物料仓容积的2/3，并检查排气阀口，防止堵塞。（6）卫生间冲洗和排空污水罐时，舱内外人员应配合，按规定程序操作。正在使用时，不得冲洗和排污。,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,29,四、饱和带压实施流程及控制要点,7、气体供给管理（1）由生命支持负责人负责管理。（2）气体到达作业现场时，应对气体的数量、氧浓度、压力检查，测试结果进行交接验收，气体的成分应清楚的标记在储气瓶或储气瓶组上，空的气瓶或气瓶组也应标明；在使用期间，气体的供给消耗、转移和混合应在气体记录簿上详细记录。气体的数量应通过每日报告，上报生命支持负责人。（3）生活舱连接的气瓶组气体成分、压力、数量以及所在的位置应显示在控制室气体储存和连接显示板上，每个值班周期应更新一次。（4）气瓶的瓶头阀和阀组应有防护装置。（5）未经生命支持负责人的同意，严禁打开或关闭气体供给阀、连接或解除气体供给管路。（6）未经分析(检查辨认)，储气瓶的气体不得连接到管路上。未经分析，到达供气面板上的气体不得输送到生活舱、穿梭舱或带压人员的供气管路上。呼吸气体供给管路应有氧浓度持续监测和高低报警功能。（7）作业过程中，各种气体储备量严禁低于该气体规定的最低储备量。（8）在气体存放区域安装氧气分析仪，并设定氧浓度高低声、光报警装置。,-,盾构饱和带压进仓技术交流,08/05/2020,30,五、饱和带压现状,我国于2009年10月份公布关于氦氧饱和潜水的一系列国标，如下：GBT24555-2009200m氦氧饱和潜水作业要求JTT742-2009200m氦氧饱和潜水气体配置要求GB24556-2009-T200m氦氧饱和潜水作业应急措施JTT744-2009200m氦氧饱和潜水减压病处置原则,注：饱和带压进仓与饱和潜水作业在形式上有所