工厂水电设计

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工厂水电设计范文第1篇

1.设计依据

遵循的主要现行标准：

《通用用电设备设计规范》6850055 93

《供配电系统设计规范》GB50052 95

《低压配电设计规范》GB50054 95

《电力工程电缆设计规范》GB50217 94

《工业企业照明设计标准》GB50034 92

《建筑防雷设计规范》GB50057 94

《仪表供电设计规范》HB20508 20511 92

《建筑照明设计规范》GB50034 2004

2.设计范围

抽水站及泵站10/O.4kV变配电和自动化设计。

3.电气系统描述

电源由勐省镇供电所批准的IOKV接入点接入，新架设10kV供电线路一条长度0.59KM到变压器（美式箱变一套500kVA）变压为380VAC进入低压进线柜。本水处理站建一座低压配电室。变压器图纸A 1。lOkV线路设计不在本设计范围内。

4.控制设计遵循如下原则

（1）先进性：本系统为当今工业控制系统的主流产品，可对整个生产过程进行集中监视和控制，能实时采集和显示现场各生产环节设备的运行状态。

（2）可靠性：整个系统具有足够的可靠性，除可完成设备运行控制、实时监控生产状态和各种工况参数及设备运行状态外，还具有准确的自诊断功能和故障隔离和排除功能。

（3）可扩展性：系统的软硬件配置留有充足的扩展余量，以保证将来的技术和产品的升级。

（4）抗干扰性：要采取先进的抗干扰措施，保证设备安全可靠运行。防护等级：控制室内IP2X，配电室IP54。

5.仪表及自动化控制

（1）仪表系统

所选用的仪表满足工艺要求需要，符合国际标准及国家标准。仪表选有进口优质仪表或同档次的国产仪表。

（2）自动化控制系统

控制系统满足本工程程控系统（以下简称PLC）技术方面和有关方面的各项要求。本控制系统采用可编程逻辑控制器（PLC）完成电气和仪表部分的自动控制，同时可显示工艺过程中的主要监测指标以及系统运行状态。系统可实现现场就地和控制室集中控制两种操作方式，可进行自动与手动运行方式的切换。控制部分配置上位机+PLC程控系统。PLC系统采用西门子$7 300系列。I/O点数预留15%余量。

A.系统的监视、报警和自诊断功能高度集中在LCD上显示，并能在打印机上打印，控制，报警，监视和保护等的基本功能在功能上和物理上分散，以便一种功能故障而不致引起其它功能的故障，注意保护功能的独立性，以保证人员和设备的安全。

B.整个PLC的可利用率至少为90%。

c.PLC由分散处理单元、数据通讯系统和操作员站、工程师站（可兼做操作员站）等人机接口组成。

D.PLC系统易于组态，易于使用，易于扩展。

E.控制系统设计和配置符合“个别故障不允许引起整个控制系统的故障故障原则。

F.显示设备状态的颜色如下：

红色：断电，停止，阀关，设备异常，偏差、电源故障。

绿色：带电，运行，阀开，设备联锁投入。

蓝色：设备检修状态。

黄色：设备调试状态。

无论在台上，盘上还是LCD屏幕上，都应遵循左红右绿的布置原则。

G采用屏蔽电缆以防止外界对信号线路的干扰。控制系统接地设置均按自动化控制系统生产商所提供的技术要求进行。

（3）显示控制要求

总则

A系统PLC设置1套操作员站和1套工程师站

B.操作系统为WindowsXP；带有LCD/键盘的工作站、光盘驱动装置，DVD光刻机。为便于PLC调试，提供相应的工作站接口和软件。上位机监控软件采用西门子WINCC软件。

（4）仪表

在线和就地检测仪表的配置能满足对工艺系统有效监视、测量要求，并经业主方审查确认后生效。所有控制仪表及设备具有可用性、稳定性、耐腐蚀性、可操性和可维护性，满足功能要求。集中控制室至少可监视下列参数：

工艺阶段流量（4～20mA信号）

A.压力（除注明外，均为4～20mA模拟量信号）

B.液位各水池液位计（4～20mA模拟量信号）

C.其他分析仪表

D.现场仪表防护等级必须满足现场环境要求。

（5）PLC硬件要求

A.系统硬件西门子$7 300系列产品。

B.系统内所有模件均是固态电路、标准化、模件化和插入式结构。

c.机柜内的模件应能带电插拨而不影响其它模件正常工作。

D.某一个处理器模件故障，不影响其它处理器模件的运行。

E.对某一个处理器模件的切除，修改或恢复投运，均不影响其它处理器模件的运行。

F.电源故障应属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，处理器模件能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。

（6）过程输入/输出（I/0）

A.I/0处理系统“智能化”，以减轻控制系统的处理负荷。I/0处理系统能完成扫描、数据整定、数字化输入和输出、过程点质量判断、工程单位换算等功能。

B.所有的I/O模件都有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源指示等。

c.所有输入/输出模件，能满足ANSI/IEEE472“冲击电压承受能力试验导则（swc）”的规定，在误加250V直流电压或交流峰一峰电压时，应不损坏系统。保证I/0模件与外接信号的隔离，以防外界对PLC的干扰和损坏。

D.所有的数字量输出lx】经中间继电器转接，并且lx】接点所在的继电器联锁回路电压为直流247 DC，即中间继电器的线圈电压为直流247I～。

结语

水处理在整个工业生产系统中起着至关重要的作用，没有水整个生产线都无法开动。而水处理要正常供水，就必须稳定高效。自动化让水处理的操作简单话，降低了工人的操作强度同时也减少了误操作的几率，降低了事故率。

参考文献

[1]邓则名，邝穗芳等.电器与可编程控制器应用技术[M].北京：机械工业出版社，2004，102 199.

[2]廖常初.PLC编程及应用[M].北京.机械工业出版社.2002.

[3]徐德.孙同景.可编程控制器PLC应用技术[M].济南：山东科学技术出版，2001.

工厂水电设计范文第2篇

关键词：电厂；水处理工艺；优化策略；发电质量；热力设备 文献标识码：A

中图分类号：TM621 文章编号：1009-2374（2016）12-0039-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.018

1 概述

人们通过长期实践经验得出，发电厂热力设备的安全状况，发电厂是否能够经济运行受到热力系统中水品质的影响。天然水由于没有经过处理，含有很多杂质，含有杂质的水进入热力系统中的水汽循环系统，会对热力设备造成损害。要想确保热力系统中能够有良好的水质，就必须要对水进行净化处理，并且要对汽水质量进行严格监督。

2 电厂水处理系统工艺流程

2.1 预处理

电厂锅炉水处理工艺的第一个流程就是给水预处理，这一流程主要包括混凝、沉淀澄清以及过滤，经过这几项工作将水中的悬浮物及胶体物质去除，确保水中悬浮物的含量低于5mg/L，最终得到澄清水。水经过预处理之后，还需要按照不同的用途进行深度处理。如在火力发电厂作为锅炉用水，还必须用反渗透及离子交换的方法去除水中溶解性的盐类；用加热、抽真空和鼓风的方法去除水中溶解性气体。

2.2 补给水处理

发电厂补给水处理方式多采用反渗透和离子交换。超滤在补给水处理系统中可用作反渗透进水的前处理，它可有效地去除水中胶体等颗粒状物，使反渗透进水水质合格，减少反渗透膜的污染，延长反渗透膜的使用

寿命。

2.3 凝结水处理

火力发电厂锅炉的给水由汽轮机凝结水和锅炉补给水组成，凝结水是锅炉给水的主要组成部分，它的量占锅炉给水总量的90%以上。凝结水中含有悬浮物和金属腐蚀物，在混床除盐前，可以用过滤的方法予以去除，以此来确保混床设备的有效运行。现阶段电厂中使用的过滤设备主要有覆盖过滤器和电磁过滤器两种。

2.4 循环水处理

电厂循环水处理工艺有很多种，比如加水稳计、加酸、石灰软化、弱酸离子软化以及膜处理技术等。在国家节水政策的要求下，火力发电厂尤其是采用干除灰工艺的火电厂，要在循环水处理这一环节进行节水，以提高循环水的浓缩倍率作为前提，使补充水量以及排污水量减少，进而能够减少新鲜水的使用量。

2.5 废水处理

由于废水的性质和成分比较复杂，往往只经过某一单元设备达不到处理要求，因此需要将几种单元设备组合成一个有机的整体，并合理地设计主次关系和前后次序，确保合理、有效地对废水进行处理，对单元设备进行有机组合形成的整体，我们称之为废水处理工艺

流程。

3 水处理工艺技术――以全膜水处理工艺为例

3.1 全膜水处理工艺评价

全膜水处理工艺代替了传统的使用沙子过滤以及离子交换工艺，这种水处理工艺采用的是半透膜方式对水进行处理。全膜水处理工艺的处理方式采用的是膜处理工艺，处理过程中使用的是反渗透和超滤系统。现阶段全膜水处理工艺越来越成熟，配套产品价格也不断下降，这种水处理工艺越来越受到火力发电厂的欢迎。

3.2 全膜水处理工艺方法

全膜水处理工艺采用的是膜液体分离法，分离的方法主要有四种，分别为微滤、超滤、纳滤以及反渗透，对精度的要求不同，使用的分离方法也就不同。全膜水处理工艺中的电除盐工艺，采用的就是电渗析技术，使离子交换树脂的再生得以实现。鉴于电除盐的工艺方法，因此其经常被划分到膜分离方法之中。现阶段，发电厂使用的全膜处理工艺方法主要有反渗析、超滤以及电除盐。

3.2.1 反渗析。反渗透（RO）技术。我们通常将能够对透过的物质有所选择的薄膜称为半透膜。举例来说，容器的两边分别放置体积相同的稀溶液和浓溶液，用半透膜将两种溶液进行隔离，稀溶液很自然地就会向浓溶液一侧流动，这时候浓溶液的高度就会高于稀溶液，这样在浓溶液和稀溶液之间就会形成压力差，在这个压力差的作用下，才能够使稀溶液和浓溶液达到平衡状态，我们把这种压力差称为渗透压。如果说在浓溶液的一侧施加一个外力使之大于渗透压的压力，那么就会使浓溶液中的溶剂流向稀溶液，这时候溶液的流动方向就会和原来的方向相反，我们将这种渗透称为反

渗透。

3.2.2 超滤。超滤膜（UF）技术是以压力为推动力的筛分过程，其孔径大约在0.001～0.19μm范围内（切割分子量MWCO约为1000～500000dalton）。对于水中悬浮固体、胶体、大分子物质、细菌有较高的去除率，对BOD和COD有部分的去除率。来水经膜的过滤可将浊度降至0.2NTU及以下、SDI不大于1.0，供RO装置进行深度除盐处理。

3.2.3 电除盐。电除盐（EDI）技术是传统离子交换技术发展的创新运用。在电除盐过程中，巧妙地集中了电渗析与离子交换两种方法的优点，并克服了电渗析过程的极化现象和离子交换的化学再生缺点，提高了出水水质。关键运行区别在于电除盐技术中，离子交换树脂的再生是借助于离子交换膜和施加的电流以电化学的方法来持续不断地进行再生。再生过程无需加入化学试剂，再生所需的氢和氢氧根离子是通过水离解反应提

供的。

4 全膜法水处理工艺设计优化

4.1 超滤系统

在超滤系统运行过程中经常会出现断丝以及膜污染的现象，在这种情况下，全膜水处理工艺的产水量以及水质就会受到影响，这就需要对超滤系统进行优化，具体要从如下三个方面进行努力：第一，通过增设变频器以及水泵，使断丝以及冲击出现的情况减少；第二，为了防止膜污染，超滤系统的元件应该选择一些高性能的，以确保超滤系统运行过程中能够周期交替进水；第三，要对超滤系统加强反洗，确保膜元件表面的清

洁度。

4.2 反渗透系统

反渗透系统使用的是反渗透膜，这种薄膜对离子状态以及小分子物质的节流方面发挥着重要作用，反渗透膜是全膜水处理的核心部分，但是这种缺点是很容易受到污染，因此需要对反渗透膜进行改进，具体改进方法有如下三点：第一，鉴于一级水质比较恶劣，反渗透膜要采用抗污染复合膜，这种抗污染复合膜的表面更加光滑，亲水性也有了很大提高，水道得到改善，相关污染也有所降低；第二，对于二级水质较差的水要采用超低压渗透膜进行分离；第三，在反渗透系统中可以设置相应高压泵变频器，以便降低高压泵对反渗透膜的冲击。

4.3 EDI系统

EDI系统对水质的要求相对较高，要想确保其具有良好的运行状态，需要对其进行优化，具体的优化方法可以从如下三个方面进行：第一，由于二氧化碳会影响水质，因此需要在二级装置中加入碱，使水中的二氧化碳含量减少，使水质得到提高；第二，要将不同的模块进行对比，尽可能采用单块模块，使系统得到简化，进而降低系统造价；第三，将浓水中的添加盐设备去除，利用膜的良好导电性，简化反渗透系统，使反渗透系统的控制更加简单。

4.4 系统设计的整体优化

对系统的整体优化策略要按照如下五个方面进行：第一，要一对一设置清洗过滤器和超滤，使控制步骤简单化；第二，要将清洗过滤器以及超滤的反洗水进行回收，进入水池，然后对其进行再利用；第三，为了防止二次污染，要在去除盐设备的顶端设置浮顶，以便隔绝空气；第四，改进进水的方式，将单元制改成母管制，使反渗水的进水仪表以及相关进水加药设备的设置得到简化；第五，设置去除盐泵的变频设备，可以相应节省泵运行时的各种成本支出。

5 结语

总而言之，要想确保电厂的发电水质以及产水量就必须要对自然水进行处理，目的在于防止电厂热力设备结垢，确保电厂热力设备能够正常运行，同时也能够减少由于水质不达标而引发爆管或者是停机事故。本文对电厂的水处理工艺进行了分析，并且以最先进的水处理工艺――全膜水处理工艺为例对水处理工艺进行了详细分析，最后提出了全膜水处理系统的优化设计策略，试图为之提供行之有效的可行性建议。

参考文献

[1] 马鹏飞.电厂化学水处理工艺研究[J].化工管理，2014，（5）.

[2] 冯娟.化学水处理工艺中存在的问题及改进措施[J].才智，2012，（27）.

[3] 东静志.浅谈热电厂化学水处理工艺管道的安装[J].科技创业家，2012，（8）.

[4] 史丽娟.电厂化学制水――降低除盐系列的酸碱耗技术分析[J].科技创新与应用，2014，（2）.

工厂水电设计范文第3篇

关键词：供水厂；机电施工；质量问题；应对措施

近年来，随着科技的进步，供水行业飞速发展，机电设备在供水工程中所占的比例越来越高，进而使人们对供水厂机电设备安装的质量要求也越来越高。机电设备的施工质量，不仅影响企业的发展，更是涉及国计民生之大事，因此，对供水厂机电设备的质量要求越来越高，管理更加严格。

1供水机电设备安装质量管理中存在的问题

1.1机电管理及施工人员素质良莠不齐。对于很多施工单位来说，，机电施工队伍的整体素质良莠不齐是一个普遍存在的现象，在管理队伍中，不妄有一些业务精通，管理经验丰富的人员，并且对工作认真负责，能够从全局上把握和控制工作。但是也有一些文化素质较低，管理水平不高的管理人员，这些管理人员主要依靠自己平时积累的经验和教训，对管理工作缺乏系统的学习和认识，面对千变万化的管理问题显得很吃力，不能统筹整个机电施工管理工作。同时，施工作业人员也存在无证上岗、经验不足等现象，由于这些原因的存在，会出现管理制度执行不当，违章野蛮作业等情况，以上都是对机电施工质量造成不同程度的影响。1.2对机电施工规范的重要性认识不足。规范是国家对相关行业制定的强制性标准，是考核机电施工是否合格的唯一标准。如果不能按照施工规范严格施工，那么就会在施工中遇到各种不可预估的质量问题，而这些为题没有得到及时处理的话，会造成不同程度的施工质量问题，甚至会影响整个建筑乃至行业的发展。1.3。供水厂机电设备在施工中质量问题比较多质量问题历来是供水行业的主要问题，随着城市的发展，供水量也在不断的增加，现代化水厂应运而生。精密机电设备在供水厂中的应用也越来越多，这就要求在机电施工过程中要严格控制施工质量，只有这样才能保证设备能够平稳、经济、连续运行。然而在实际施工过程中，难免会出现一些施工质量问题，如：有的施工单位为了赶进度，在设备基础未达到规定强度时安装设备，一些机泵设备的连接不同心，导致设备运行异响与磨损，以及导线的规格与材质选取不当，未严格按照规范进行安装等等，从而致使电气连接与工艺不符合要求，整体安装不合格，机电设备故障时有发生。1.4未能建立机电施工质量控制体系。有的施工单位，未建立质量控制体系或未按照质量控制体系的要求去施工，从而造成控制措施不力，施工秩序混乱，管理不到位等情况。不仅施工质量无法得到保障，同时浪费人力物力，影响工序衔接、工艺的正常运行，难以达到预想的效果。

2供水机电质量管理的措施分析

2.1提供供水厂机电管理及施工人员的整体素质对提高供水。厂的机电质量管理工作具有非常重要的意义，只有人员的质量意识和业务水平提高了，才能更好的保证机电施工的质量所以对于机电施工的管理人员来说，不但要求具有较高的专业技术能力和水平，同时要具有先进的管理经验。随着大量先进而精密的设备运用于供水企业，对于管理人员的选择，相对一般的选择标准而言，更要高标准，除了具有较高的技术水平和管理经验，还要具有良好的组织协调与沟通能力。并严格按照施工方案或作业指导书进行施工，只有管理人员及施工人员的整体素质提高了，机电施工的质量才可以得到保证。2.2加强机电施工规范的管理。规范贯穿勘察、设计、施工及验收的全过程，是施工作业的根本依据，同时也是质量保障的前提和基础。机电管理和施工人员在上岗作业前，应进行规范的学习和培训。其次实行以点带面，点就是抓施工质量的薄弱环节，再从各个方面进行全面规范化管理，提高供水厂的机电施工管理。2.3加强机电施工的质量管理，降低质量隐患。机电施工管理是指在施工过程中，管理和施工人员等各方关于质量的相互协调的活动，是围绕着使机电安装满足质量要求，而开展的一系列的管理活动。以下主要从影响质量的几个重要因素和实行质量“三检制”加强质量管理，降低安全隐患。2.3.1加强影响机电施工质量因素的管理。（1）机电施工管理及施工人员的素质和技术操作水平，必须经过严格的考核和评估，使其质量意识和组织管理能力能够满足质量要求。（2）合理选择施工机械，确保机电施工质量。对施工所用的机械设备应根据工程需要从选型、性能、参数及使用操作要求等方面加以控制，符合安全，经济，适用，环保等方面的要求。（3）施工工艺的先进合理是直接影响工程质量的关键因素，因此，必须结合实际，综合考虑，制定和采用技术先进，经济合理，安全可靠的施工技术方案。2.3.2实行施工质量“三检制”。严格落实质量检验制度。实行操作者和质检员相结合的“三检”管理制度，即自检：施工班组人员在施工过程中，按照标准规范要求进行的自我检查制度，经自检合格方可继续施工。互检：工序之间施工完毕后互相检查。专检：即专职质检员的质量检验评定，未经专检合格的项目不得继续施工。所以，为保证机电施工质量，必须严格落实“三检”制度，层层把关。2.4建立质量控制体系，实现质量目标的控制。为确保机电施工有效的进行，进行系统而全面的质量控制，必须建立质量控制体系及运行机制，实施质量目标的控制。不断寻求改进机会、研究改进措施，保证机电施工质量控制系统的不断完善和持续改进，不断提高质量控制能力和控制水平。

3结语

随着机电一体化的发展，机电工程在供水厂的应用越来越广泛，设计的专业和领域也越来越多，技术更新更快，更复杂。所以在供水厂的机电施工中，质量管理非常重要，施工质量管理中，在明确质量目标的前提下，贯彻执行建设工程法规和标准，正确配置施工生产要素和采用科学的管理方法，完善质量保证体系，只有这样，才能保证机电施工质量，才能保证机电设备安全有效运行。

作者:杨小征 单位:唐山市自来水公司

工厂水电设计范文第4篇

关键词：田湾核电站；全厂断电；应急补水系统；设计

1 概述

2011年3月11日，日本大地震使得福岛第一核电厂1-4号机组发生全厂断电事故，正常电源及应急柴油机电源均无法工作，堆芯冷却水源丧失，导致堆芯部分，出现不同程度的堆芯熔化。

依据国家核安全局编制的《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求（试行）》（以下简称《通用技术要求》），对应急补水及相关设备设置提出了技术要求，主要包括采用一回路或二回路应急补水、乏燃料水池应急补水等措施带出余热的技术要求。

针对这一情况，需结合田湾核电站现场实际情况，对田湾核电站应急补水系统开展详细设计，确定补水流程、系统参数，补水措施及水源分析。

2 应急补水工况分析

2.1 堆芯冷却

在发生全厂断电（此处特指失去所有交流电源，下同）情况时，首先通过移动式补水泵实现向蒸汽发生器二次侧进行应急补水，利用一回路自然循环持续通过蒸汽发生器导出堆芯余热。在丧失最终热阱和二次侧排热不可用的工况下，利用一次侧应急补水进行“充-排”操作，保证堆芯余热导出。

因此依据一回路的完整性可采取二回路或一回路应急补水措施。

2.1.1 一回路完整性未破坏

当一回路完整性未被破坏时，堆芯应急停堆处于次临界状态，一回路能够建立自然循环，因此可采用通过蒸汽发生器排出堆芯余热。此时发生全厂断电情况，用于蒸汽发生器正常补水系统及基于设计基准事故的应急补水系统（LAR）均不可用，将不能通过这些正常的注水途径进行二回路补水，需要采用额外应急补水措施。

2.1.2 一回路完整性破坏

当一回路完整性被破坏时，采用蒸汽发生器排出堆芯余热的冷却措施不可用，此时利用一次侧应急补水进行“充-排”操作，导出堆芯余热以防止堆芯烧毁。此时发生全厂断电情况，导致用于一回路正常补水系统及基于设计基准事故的堆芯应急冷却系统均不可用，将不能通过这些正常的注水途径进行一回路补水，需要采用额外应急补水冷却措施。

2.2 乏燃料水池冷却

在全厂断电情况下，用于乏燃料水池正常补水、冷却系统不可用，在需要向乏燃料水池补水来满足乏池冷却时，将不能通过这些正常的注水途径进行补水，需要采用额外应急补水措施。

综上，在发生全厂断电情况下，应设置二回路或一回路及乏燃料水池应急补水措施以满足堆芯及乏燃料水池的冷却需要。

3 应急补水系统设计

3.1 应急补水流程分析

全厂断电情况下应急补水措施采用在田湾核电站现有应急补水系统管路新增设置额外补水及取水接口，通过软管引至厂房外，利用移动式补水泵（或消防车）连接软管建立应急a水回路以满足在全厂断电情况下堆芯冷却、乏燃料水池冷却。

新增应急补水回路的补水及取水接口上各设置两台手动截止阀，正常工况时，手动截止阀处于关闭状态，不影响机组的正常运行；在发生全厂断电情况时，依据补水工况开启相应补水回路上的手动截止阀，通过软管连接移动式补水泵（或消防车）进行补水。

在新增补水接口上同时设置有止回阀，其目的为当未启动补水泵（或消防车）前防止打开手动截止阀后由于用户压力导致倒灌。

应急补水系统流程如图1所示。

（1）二回路应急补水流程；（2） 一回路应急补水流程；（3）乏燃料水池应急补水流程。

3.1.1 二回路应急补水流程

依据现场勘查，结合田湾现有二回路补水途径，在应急给水系统（LAR）补水管线上设置补水接口，采用软管引至厂房外；同时由LCU水箱出口设置取水接口，采用软管引至厂房外；由移动式补水泵连接补水路径及取水路径，从而建立由LCU水箱至二回路的补水回路，实现对蒸汽发生器进行补水。

在进行二回路应急补水实现对堆芯冷却时，由于采用移动式补水泵对蒸汽发生器应急补水，首先需要对二回路进行泄压操作，采用手动打开大气释放阀的措施进行二回路泄压，泄压流程如下所示：（1）首先关闭大气释放阀；（2）打开大气释放阀前截止阀；（3）缓慢打开大气释放阀，调节开度，以保证泄压速率在允许范围内（事故工况时管线冷却速率不超过60℃/h）。

3.1.2 一回路应急补水流程

依据现场勘查，结合田湾现有一回路补水途径，在高压安注系统（JND）补水管线上设置补水接口，采用软管引至厂房外；同时由JNK水箱出口设置取水接口，采用软管引至厂房外；由移动式补水泵连接补水路径及取水路径，从而建立由JNK水箱至一回路的补水回路，实现对一回路进行补水。

3.1.3 乏燃料水池应急补水流程

依据现场勘查，结合田湾现有乏燃料冷却回路，在乏燃料水池冷却系统（FAK）管线上设置补水接口，采用软管引至厂房外；同时由LCU水箱出口设置取水接口，采用软管引至厂房外；由消防车连接补水路径及取水路径，从而建立由LCU水箱至乏燃料水池的补水回路，实现对乏燃料水池进行补水。

3.2 补水系统流量

根据《田湾核电站1、2号机组严重事故管理导则》[2]中排出长期衰变热所需的注水流量估算，一回路应急补水所需流量选取为125m3/h，二回路应急补水所需流量选取为105m3/h。

LCU01/02/03/04BB001水箱采用两用两备的方式充当水源；首先利用LCU01/02BB001水箱作为水源进行应急补水；当LCU01/02BB001水箱用完后可转为从LCU03/04BB001水箱取水，在从LCU03/04BB001水箱取水期间可通过打开LCU01/02BB001水箱顶盖采用消防车对其进行补水；当LCU03/04BB001水箱用完后再转为从LCU01/02BB001水箱取水，此时通过LCU03/04BB001水箱顶盖采用消防车对其进行补水；以此循环保证满足至少72小时堆芯及乏燃料水池冷却的水源。

为水箱补水时，首先考虑厂区内可用水源，厂区内可用水源为SGC消防水箱，共2400m3。消防水箱配套有标准的消防车取水接口，可以通过消防车从消防水箱取水，然后输送到LCU水箱，以保证LCU水箱水装量。

当SGC消防水箱用完后，考虑厂区外可用淡水水源，通过采用调集消防车向厂区附近水库取水的方式向厂区运水打入LCU水箱。

4 结束语

依据《通用技术要求》，分析并给出田湾核电站在全厂断电事故工况下的应急补水系统设计：

（1）确定了堆芯及乏燃料水池应急冷却的补水流程，即采用在田湾核电站现有应急补水系统管路新增设置额外补水及取水接口，通过软管引至厂房外，利用移动式补水泵（或消防车）连接软管建立应急补水回路以满足在全厂断电情况下堆芯冷却、乏燃料水池冷却。

（2）针对一、二回路及乏燃料水池应急补水系统的补水参数进行了分析，确定了应急补水管路及补水泵的设计参数要求。

（3）应急补水系统考虑安全冗余，设置为2×100%安全系列，以保证其可用性。

（4）对应急补水系统的补水实施措施及水源进行了分析，保证了水源的可用性。

参考文献

[1]国家核安全局.福岛核事故后核电厂改进行动通用技g要求（试行）[S].2012.

[2]中国核动力研究设计院.田湾核电站1、2号机组严重事故管理导则-排出长期衰变热所需的注水流量估算，A版[S].2012.

[3]田湾核电站1、2号机组最终安全分析报告，B版[P].

[4]中国核动力研究设计院.T105～T110期间乏燃料水池降低水位热

工安全分析，A版[S].2011.

工厂水电设计范文第5篇

关键词：软土，桩基设计，总结

一、工程地质条件和建构筑物荷载分析：

国电肇庆大旺电厂（2×300MW级）工程位于北江与绥江交汇的三角洲，场地内分布有较厚的软土，局部地段还分布有岩溶、土洞等不良地质作用。水岛工程（水处理工程）是整个电厂工程的一部分。

1、桩端持力层的初步选定

本项工程建筑场地类别为Ⅱ类，为一般可建设地段[]。根据《国电肇庆大旺热电联产 (2×300MW级)工程 施工图设计阶段岩土工程勘测报告》（以下简称《勘测报告》）：各岩土层分为：

（1）人工填土层：平均层厚3.45米，平均层顶标高6.90米。

（2）冲积层：广泛分布，厚度中值7.31米。主层为③粉质粘土层。

（3）冲淤积层：广泛分布，平均厚度19.86m。主层为④含淤泥粉砂层。

（4）冲积层：广泛分布，平均厚度2.32m。主层为⑤1粉质粘土及⑤2粉砂层。

（5）冲洪积层：分布广泛，主要为⑥1粗砾砂和⑥2圆砾。⑥2圆砾平均厚度13.44m，水岛区域内层顶面标高-19.50m～-14.80m。

（6）残积层：含砾粉质粘土。

（7）岩石：分为⑧2强风化砂岩、⑧3中等风化砂岩、⑨3中等风化砾岩、⑨4微风化砾岩。⑨4层顶面标高起伏较大，深处可达-53.97m[2]。

《勘测报告》指出，场地上覆地层承载力和工程性质较差，不宜直接作为基础持力层。⑥2圆砾层水平方向分布广泛，层位稳定，厚度大。当选用该层作为桩基础持力层时，宜采用其中上部。基岩⑨4层主要为砾岩，是良好的桩基础持力层，缺点是埋藏深、起伏大。本项目初设阶段的设计是由其他设计单位完成，设计依据是《国电肇庆大旺热电联产（2×300MW级）试桩工程试验报告》，初设主要是以⑨4层作为桩基持力层。

根据地层分布和承载力特点，我单位认为， ⑨4层虽然是良好的桩基持力层，但埋藏较深，必将增加工程量。结合水岛内建构筑物荷载分布情况，我们拟采用⑥2圆砾层中上部作为桩基持力层。这样单桩桩长平均减少约10米，可以大大降低造价。

2、岩溶、土洞的地基处理原则：

厂址场地内的基岩主要为可溶性的砾岩，不良地质作用表现为岩溶土洞发育。《勘测报告》统计的274个钻孔中，遇洞率为18.2%，主要集中于电厂主标段。水岛地段溶洞分布很少，但也应提起重视。我单位提出对于水岛内可能存在岩溶土洞的地基处理原则：

(1) 水岛建筑物采用⑥2层的中上部作为桩基持力层。充分利用上覆力学性能较好的土层为持力层或使基底与洞体间保留相当厚度的完整岩体顶板。

(2) 在水岛桩基施工过程中，特别注意高应变检测和监测成果。如遇到溶洞、土洞等不利地质的异常情况，采用钻孔灌注桩基础，桩端穿过溶洞，置于稳定基岩中的处理方法。

(3) 当必须以岩石作持力层时，局部加深基础，通过钻孔灌注桩或墩穿过单个洞体，使基础荷载传递到下部完好的岩体上。可用灌浆填塞，灌填材料视要求而定，可选用砂石砂浆或混凝土，也可用小压力灌浆法加固基底下一定厚度的溶隙及破碎岩体。

由于水岛区域岩溶土洞分布仅分布于⑥2层以下，我单位设计是以⑥2层的中上部作为持力层， 所以全部管桩顺利完成施工，未遇到打穿土洞溶洞的情况。这说明了选择⑥2层作为桩基持力层的经济合理性。

3、水岛内建构筑物的荷载导算：

水岛工程共有建筑物6座，室外大型水池等工艺构筑物12座。通过上部荷载导算，可得出各个建构筑物桩基承载力最低要求。以化水部分锅炉补给水车间及化验楼为例，单柱数量54根，单柱最大荷载2834.3KN，考虑到水平稳定性和柱底弯矩，应采用三桩一柱或两桩一柱的承台布置，单桩承载力1500KN，即可满足设计要求。而初设阶段选取的管桩单桩承载力为3000KN，两桩承台竖向承载力达到6000KN，浪费较大。

二、桩基设计过程：

1、桩基承载力取值

根据《勘测报告》提供的地质剖面图和桩端阻力侧摩阻力参数，按照桩端进入⑥2圆砾层中上部2米，计算φ500 PHC管桩单桩承载力特征值如下[3]：

以工程地质剖面图2-2中ZC05为例：

（2-1）

同理可计算出其他多处承载力特征值。其平均值R=1600.8 KN>1500KN。桩端持力层选用⑥2层，根据钻孔剖面图，预计桩长控制在27~29米。

2、确定收锤标准和施工后检验

《试桩报告》中φ600 PHC管桩贯入度控制值为最后三阵25～40mm，且不宜小于15mm。由于⑥2层较好穿透，此控制标准对停桩于⑥2层的桩很不适用。因此，我公司提出工程桩施工前应根据地质情况选取设计桩型PHC-500（110）AB作试打桩，用D50筒式柴油打桩锤进行沉桩。打桩时不能只以贯入度要求控制，必须以标高控制为主，贯入度和最后一米锤击数控制为辅，双重控制。在试打桩中采用高应变动测法配合测试，在单桩承载力特征值不小于1500KN的情况下，取得正式施打所需要的有关控制数据（冲程，最后三阵，每阵10击平均贯入度，最后1米乃至0.25米的沉桩锤击数）。按照设计要求，施工方经过试打桩和施工后检验，取得了多组数据。根据有关规范要求，设计方会同监理方、检测方和施工方召开水岛区域试打桩数据分析会[4]。分析如下：

(1)结合试打桩监测情况，所有桩在约27~28米处均出现了贯入度突然减少的现象，贯入度突变特征为每25公分锤击数由小于8突变为20以上；每米锤击数也由十几锤突变为80以上。可判断此时已进入⑥2层。

(2)试打桩的数据显示，桩端在贯入度突变后继续进尺1米左右，贯入度达到最小值，承载力达到最大值。此时，如果控制收锤标准为最后10击10cm以内均可以收锤。

(3)在进入⑥2层的深度超过约1米之后，贯入度又出现加大的趋势。可判断⑥2层中下部的承载力不如中上部高，因此如以⑥2层作为桩端持力层，停桩在⑥2层中上部最佳。

(4)根据单桩静载试验和高应变跟踪监测，进入⑥2层后，且10击贯入度小于13cm时，单桩极限承载力均大于3000KN，可满足设计承载力要求。

结合以上分析，确定收锤标准：以桩长控制为主，以每0.25米锤击数和贯入度控制为辅。同时满足以下标准可以收锤：

(1)桩长控制：贯入度突变处之下约1米，约为28~29米；

(2)每米锤击数：精确为每0.25米锤击数20以上；

(3) 贯入度：最后10击贯入度小于10cm。

收锤标准确定后，施工得以顺利进行。水岛全部755根管桩照此标准收锤，实现了停桩于⑥2层中上部。根据有关规范的验桩要求，采用PDA高应变动力检测对已施工的管桩进行单桩竖向承载力及完整性检测，检测结果显示，管桩承载力满足设计要求。

3、施工图设计阶段与初设阶段的工程造价对比

桩基工程初设阶段选用的桩型是停桩于⑨4层的φ600 PHC管桩。总桩长为19318米，概算价格每米279元（直接费），总造价合计539万元。施工图设计阶段选用停桩于⑥2层中上部的φ500PHC管桩，单桩桩长节省了约10米，总桩长为20760米，概算价格每米194元（直接费），总造价合计402.8万元。比初设阶段的概算节省了25.3%。

表2-2：施工图设计与初设阶段桩基工程造价对比表