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关键词:选矿厂;总平面设计;竖向设计;管线综合设计;绿化设计
选矿厂的总平面设计是矿山设计中重要组成部分,它关系到选矿厂的工程建设投资以及未来的运营成本。总图设计是工程设计中重要组成部分,而总图方案的确定是在企业总体规划的基础上,结合工艺流程、厂址的建设条件和生产发展要求进行的初步设计。
工厂总平面设计是根据工厂的生产性质、规模、生产流程及场内外运输条件,结合当地自然条件,对工厂的各个部分,包括各建构筑物、堆场、露天操作场地、运输线路、工程管线、绿化等进行科学全面的安排布局,并考虑厂区预留发展。
厂区总平面布置应严格执行国家颁布的规范、规定,在满足安全要求的前提下,力求因地制宜,节约用地,保护环境,节省投资。
1选矿厂总平面布置分析步骤与设计方法
首先应在熟练掌握国家、地方现行规范、规定的前题下,针对不同工程项目性质,制定其行之有效的措施。
其次,要进行深入细致的调查、收集、研究资料是不可缺少的。收集建设场地区域位置,建设用地红线图及对应的规划设计要点,地形地貌、水文、地质,水、电来源,周边环境等基础资料;与业主进行充分的沟通,了解业主对项目的要求及近远期规划;拜访建设地相关的行政主管部门,了解他们的要求和意见。作为总平面布置的基础资料和设计依据。
再次,在实际工程项目设计中,尽管因其性质、规模、建设条件有所不同,但它们所共有的基本原则必须掌握,经过学习和实践可概括如下:
(1)应符合当地城市或者乡镇的总体规划要求;
(2)如工程有远期发展要求时,应考虑近期和远期建设相结合并满足使用、技术、经济的合理性;
(3)技术上不仅经济合理,还应结合当地地形、地质、水文,气象等条件,做到因地制宜;
(4)应满足生产、生活的使用功能要求,工艺流程畅通,使用管理方便;
(5)满通运输要求,交通线路要清晰,短捷;
(6)应符合防火、环保、卫生、安全等技术规范、规定要求;
(7)应做到竖向设计布置合理,充分结合场地的地形、地势,并能够正确确定建筑构筑物空间位置;
(8)管线综合布置合理,地上与地下管线应合理配置,少占地,山地建筑管线走向应力求简捷;
(9)应合理进行绿化布置与环境保护,绿化布置要与建筑构筑物,道路,管线的布置统一考虑,使其能充分发挥作用。
上述原则,在实际工程中如何体现也是全面检验我们总平面设计质量的重要标志。
2选矿厂的总平面设计
2.1 首先考虑物料流向顺向短捷
物料流向顺向短捷对于选矿厂具有重要意义,一般选矿厂的服务年限都在数十年,如果能做到顺向短捷,将会节约大量的运输功。从长远来看,具有良好的经济和社会效益。
水在选矿厂充当载体在厂内部循环流动,流向比较复杂。为缩短水的运输距离,将循环水泵站、总砂泵站、浓缩池和主要用水车间主厂房集中布置,从而缩短管线长度,减少输送距离,有效节约能源。
2.2功能分区明确
功能分区是将生产性质相同、功能相近、联系紧密的建构筑集中布置。明确的功能分区,有利于厂区的环境和卫生,有利于合理组织人流和货流,减少相互之间的影响。
2.3就近原则
就近原则就是辅助设施尽量靠近所服务的车间,缩短管线及运输线路长,有利于节约用地,降低投资成本及生产经营成本。在该选矿厂布置中,机修设施及仓库布置在主厂房附近,便于设备检修;循环水泵站布置在靠近主厂房及尾矿浓缩池,减少水循环距离,节约管道投资和运营成本;配电室相邻所服务的车间,电缆能够直接连接。
2.4厂区通道宽度合理
厂区通道宽度合理与否,直接影响到总平面布置的紧凑程度和厂区的占地大小,过小的通道会造成道路狭窄、工程管线布置、维修困难,反之过宽的通道会造成工程占地过大,运输道路及工程管线投资增大,运输距离增加,各车间联系不方便等情况,因此在选矿厂总平面布置时,必须合理确定通道宽度。影响厂区通道宽度的主要因素有道路宽度、工程管线占地、竖向布置占地 (如挡土墙、护坡等)、排水构筑物、绿化以及建构筑物的防火、采光、通风等。
2.5道路功能明确
道路是厂区的血脉,承担运输、交通等功能,厂区内往往有多条道路,其功能不尽相同,要达到路尽其用,既不拥挤又不浪费的理想状况必须明确其功能要求。厂区道路分为主、次干路和支路,一般厂区主、次干路担负厂区各功能区之间以及厂区主要物料、人员的运输任务,同时也是各功能分区的界限。支路与干路相连接在各分区之间承担连接各车间的任务。
3竖向设计及道路运输
场地竖向设计应考虑不受洪水和地区积水的威胁。场地竖向设计应与厂外及周边竖向布置衔接。场地竖向设计应满足工艺流程对高程的要求,各街区竖向设计应有利于场地雨水就近排入厂区外排水系统。
4管线综合设计
管线综合设计应与厂区总平面布置、竖向设计和绿化布置统一进行。管线布置顺序,自建筑红线向道路方向布置,依次为:(1)电信电缆;(2)电力电缆;(3)热力管道;(4)各种工艺管线;(5)生产及生活给水管道;(6)工业废水管道;(7)生活污水管道;(8)消防水管道;(9)雨水排水管道;(10)照明及电信线杆柱。
地下管线平行及交叉布置原则,压力管让自流管;管径小的让管径大的;易弯曲的让不易弯曲的;临时性的让永久性的;工程量小的让工程量大的;新建的让现有的;检修次数少的方便的让检修次数多的、不方便的;给水管道在排水管道之上;可燃气体管道应在热力管道除外的其它管道上;电力电缆在热力管道下,其它管道上;氧气管道在可燃气体管道下,其它管道上;腐蚀性的介质管道在其它管线下面;热力管线在可燃气体管道及给水管道上。
5绿化设计
利用绿色植物消除工业“三废”对环境的污染。绿色植物保护环境的作用有:吸收有害气体和造氧、调节气候,美化环境,过滤粉尘,杀死病菌,减弱噪音,监测污染、防尘、防噪声、防火和改善环境。
选矿厂总平面布置会受到内外部各种因素的影响,各因素之间会有矛盾和冲突的地方。当产生冲突与矛盾时,应抓住主要矛盾、淡化次要矛盾,综合分析各种因素影响程度,合理确定总平面布置。
参考文献
[1]雷明.工业企业总平面设计[M],陕西科学技术出版社,2005
关键词:隧洞 管道 安装车 技术研究
液压系统控制车轮升降及多功能工作系统工作。
电气控制系统控制车轮运行驱动、液压电气系统、照明安全电气系统等。
5 结论
隧洞车具有多功能,可实现穿管、顶管、支管、运管、调管和装管动作,实现了对PCCP的快速起重、安全运输、精确调整对中、可靠安装。隧洞管道运输安装车技术有效解决了在隧洞内狭小空间中敷设大直径PCCP的技术难题。该技术已申请国家发明专利,申请号 02110317.8
2001年10月至2002年8月,使用隧洞管道运输安装车技术在引黄联接段的六条隧洞敷设内径φ3 m、外径φ3.4 m、长5 m、重30 t预应力钢筒混凝土管1600多节,总长8 km。控制工期由18个月缩至10个月。若用通用设备运输大直径PCCP,人工安装PCCP,每天只能安装二节,使用该技术每天可安装10~12节,提高工效五倍以上,保证了联接段的控制工期。
该技术第一次在国内成功应用,取得了宝贵施工经验,并及时解决了引黄联接段施工急需。
隧洞管道运输安装车技术可用在公称内径φ2 m~φ4 m、长5 m、每节重约13 t~50 t的PCCP或相似构件的运输和安装。该技术也可应用在柴油机驱动的轮胎式车辆上。
该技术达到国际先进水平,使用该技术提高了输水工程行业施工水平,推动了输水工程科技进步,并具有广阔应用前景。该技术可广泛应用在南水北调等国内外输水工程中,有巨大的社会经济效益。
参考文献:
[ 1 ] MANNESMANN REXROTH. 现代化行走机械的传动和控制. 专业会议资料. 1995.05
关键词:SCADA系统 长输管道 应用 发展
一、引言
目前,我国油气运输的主要方式仍然是油气管道的运输。但石油和天然气管道的生产设备管理信息化程度不高,管理模式比较粗放,不能实现全自动化和现场自动控制的管理。管理的设备仪器比较老旧,并具有软硬件不一致的模型,专业的维修技术水平跟不上,实现统一管理非常困难。长输管道属于大跨度管道,各个站库分散比较严重,不能进行现场调度中心或操作间信息的传递,无法满足安全生产的需要,自然也不能使整个生产过程进行有效的协调。因此,为了提高油气管道的自动化程度,促进石油和天然气管道的发展,提高生产经营活动中的有效性和安全性,根据我国目前的石油和管网分布的现状,其当务之急就是需要建立信息的生产管理调度系统和先进的分布式自动监测系统。
二、SCADA系统在长输管道中的应用
1.SCADA系统在长输管道的应用条件
长输管道系统主要有以下特点:第一,管道运输的环境具有一定的风险,并需要采取紧急安全的处理方式;第二,输送的产品相对简单,不需要景观复杂的加工、制造;第三,管道的操作是连续的,能够进行集中调度和管理;第四,管线输送的区域一般都是比较偏远的地区,可利用的基础设施和社会服务比较缺乏。长输管道系统的安全对于管道公司来说是至关重要的,在企业的良好经济效益的基础上,需要采取有效的措施保证生产经营的安全管理,提供安全可靠的方法,现代的SCADA系统已应用在我国的许多长输管道中,应用的效果十分显著。
2. SCADA系统应用的一些特点
在SCADA系统当中,SCADA系统是由一个中心和多站控制系统两部分形成的一个通过远程通信的广域网络,能够进行远程的控制。目前我国长输管道SCADA系统中采用的控制中心一般是以太网,这种服务网络由打印机、服务器、操作站和网络设备组成,还具有有线通信和无线通信两部分的交流方式。在广域网中站控系统当中,其硬件设备主要有操作员站、PLC,数据通信接口和一些打印机的服务,能够及时反馈出生产的基本情况。
3.SCADA 系统的应用实例
为了能够有效协调我国东西部的资源,我国进行了西气东输工程的建设。西气东输工程是指包括天然气处理厂、天然气长输管道、集气站等设施的建设,总长度近4000公里,西起新疆塔里木轮南油田,东止上海白鹤镇。为了提高每一条输链路的自动化水平,需要安装SCADA系统到集气站、天然气长输管道、城市燃气管网等系统当中。
3.1SCADA系统在天集气站中的应用
集气站的主要功能主要就是处理和取出在计量站中天然气中的水和酸性气体。在这个过程中,仪器不能进行有效控制,还要做好压缩机和膨胀机的保障工作。因此,SCADA系统能够解决目前集气站自动控制中出现的一些问题,同时对集气站进行有效的控制,通过RTU(远程终端控制装置)对计量站的生产数据进行监测。一旦发生事故,立即采取相应的措施来进行处理,避免事故的进一步恶化。
3.2SCADA系统在原油、燃气管道中的应用
在原油和天然气的运输过程中,可以利用SCADA系统来对管道设备进行有效的保护,对管道的压力,温度进行有效的控制,还要对交通密度流进行实时监测,保护原油、天然气能够顺利运输。
3.3SCADA系统在天然气计量交接中的应用。
在工程中,天然气一般以商品的形式交接给长输管道公司,然后管道公司再将天然气送到省天然气有限公司。天然气公司的天然气销售给用户也需要进行计量,SCADA系统的也能够起到计量天然气的作用,所以其得到了广泛的应用。
3.4SCADA系统在城市燃气管道中的应用
在西气东输天然气管道网络中,天然气占到了一个很大的比例。根据工艺的合理设计和正确使用RTU,对天然气管网进行有效的监测和控制,并结合需要用户来进行流量控制,以使得系统能够平稳运行。
四、SCADA系统应用的发展趋势
1. SCADA系统的相关配置的发展
在长输管道中应用的SCADA系统配置要求是完全冗余的方式,上述提到的控制中心地以太网、数据服务器、远程通信设备是采用冗余配置。主要有两种方式的远程通信,一种是基于DDN的通讯的信道,也是把拨号电话线作为一条备用的通信信道;另一种是卫星通信信道,这是主要的通讯信道,这两种通信方式会根据不同地区的地理环境来进行测定和应用。在站控系统中的应用,不断选择高端产品的处理器,还要对电源和处理器本身进行冗余配置,能够提高SCADA系统的控制功能。
2.SCADA系统的功能开发
针对控制系统来进行分析,采用分层的控制结构,包括控制中心、站控制、单体设备的控制等。在大型输气系统当中,还需要建立一个区域控制中心,从发展的角度来进行分析看、,西气东输除了建立控制中心站以外,还要对单体设备进行分层的控制,使得控制技术的适用性越来越强。SCADA系统的结合长输管道的运行需要的功能,SCADA系统将使用三维彩色地图,、该技术可以实现对立体三维图像的直接观察;SCADA系统还可以利用人工智能和专家系统技术,将在未来网络中形成更加复杂的控制盒实现网络的优化。
关键词:石油管道焊接;接头;腐蚀;防护
中图分类号: TG457 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)33-175-2
1 石油管道接头的焊接
石油管道的铺设需要标准长度的管道来完成,而焊接石油管道因为具有成本低、工艺性好以及易于制作等优点而被广泛运用于石油管道的铺设工程中,可以说石油运输管道接头的焊接技术对石油运输管道的铺设工程起着关键性作用。但是目前石油管道的焊接技术存在烧穿和流体从管壁带着热量两个问题,这在一定程度上制约了石油管道的铺设以及石油开发工作的进行。所以我们要不断的研究石油管道的焊接原理以及改进焊接方法,从而不断促进石油开发工作的稳定进行。
石油管道接头的焊接方法主要有焊条电焊弧、闪光焊接、气体保护焊接和接头感应焊接。焊条电弧焊在石油管道接头焊缝处采用纤维素型焊条进行根焊和热焊,然后再进行填充焊和盖面焊,且前者与后者所采用的焊条型号是不相同的。闪光对焊的原理是运用两个相同规格和相同材料的接头通过低电压(12V)和高电流(700-1000A)来融化,然后在加上一定的压力挤压焊接在一起。气体保护焊是利用气体作为电弧介质保护电弧和焊接处、通过直流电流(100-500A)来焊接。接头感应焊接是先将两个相对的接头加工成相互适应配合的内外坡口,然后使用高频感应将接头加热使之接合。
<E:\123\中小企业管理与科技・下旬刊201611\1-197\82-1.jpg>
图1 新型焊接技术工艺图
2 石油管道焊接接头的腐蚀
石油管道的焊接工艺的热循环容易导致石油管道的焊接接头组织发生变化,加上力学性能以及电化学性能的不稳定性,石油管道的焊接接头容易被腐蚀,从而大大降低了石油管道的石油寿命。目前我国大多采用电焊弧生产石油管道,但是这种石油管道的焊接及其容易导致焊缝的氢致开裂和硫化物应力腐蚀。油气运输管道的焊接还存在不足之处,主要是烧穿,和流体从管壁带走热量。
2.1 石油管道焊接接头腐蚀的原因
腐蚀是由管道接头材料以及周围介质发生化学和电化学作用而引起的管道接头的变质和破坏。石油管道接头的腐蚀包括硫酸盐腐蚀(SRB)、溶解氧腐蚀、二氧化碳腐蚀、硫化氢腐蚀、垢下腐蚀、应力腐蚀。
2.1.1 四周物质的腐蚀性对管道的腐蚀
能腐蚀石油运输管道接头的物质一般包括二氧化碳、有机硫化物和各种矿物质等,周围土壤的性质及其它的微生物与介质的腐蚀性强弱息息相关,但是,由于长途运输管道涉及的土壤性质比较复杂多变,要想准确评定其腐蚀性存在一定的难度。
2.1.2 周围介质的物理性状的影响
因为石油管道大多采用埋地铺设,所以管道周围的地下水的变化以及各种植物根系都会对石油管道造成腐蚀。
2.1.3 施工因素和焊接材料的影响
石油管道焊接材料的选取对其是否容易遭受腐蚀有着至关重要的影响,而且在进行管道铺设时是否综合考虑周围环境对后期管道的寿命也会造成严重的影响。
2.2 石油管道接头腐蚀的影响
石油管道焊接接头腐蚀不仅是造成石油失效事故的关键原因,石油管道焊接接头腐蚀会穿孔造成石油泄漏,进一步引起石油爆炸事故;而且管道接头的腐蚀还会造成严重的环境污染和经济损失,石油泄漏、爆炸,会造成石油污染和产生一系列有害化学物质,严重影响着我们生存的环境;此外,石油是不可再生资源,是宝贵的矿产资源,腐蚀穿孔导致的大量原油泄漏就是一笔不可估算的经济损失,而且还制约着油田的开发,不利于经济发展,也会带来间接的经济损失。据统计,我国石油管道腐蚀事故很多,由此造成很大程度上的经济损失和污染,其中仅是四川输油管道发生的管道腐蚀事故至少78次,其中川东公司所管辖的输油管道在20世纪七八十年代就发生过12次腐蚀事故,造成的经济损失高达700万元;不仅国内经常发生石油管道接头腐蚀事故,国内外此类事故也是频发不穷,2003年4月7日,美国俄克拉荷马州Glenpool油库一座12719m3的储油罐在装入柴油过程中,由于输油管道的腐蚀引起爆炸起火,大火燃烧21 h,造成另外两座储罐受损,经济损失达235.7×104美元,类似的事件不胜枚举,所以说石油管道接头腐蚀事故是非常普遍的,其危害程度也难以估量。
3 石油管道焊接接头防护措施
石油管道接头的腐蚀问题是一直以来都存在的,要想做好石油管道的腐蚀防护工作,不仅要了解其腐蚀的原因,更是要从技术上解决腐蚀问题。
由石油管道焊接接头的腐蚀原因可知,石油管道的防护主要从以下几处着手:
①因环境选材;
②涂层防腐;
③改进石油运输管道接头的焊接方法以及增强石油运输管道铺设工程的质量监测;
④阴极保护。
管道铺设所经过的地区地形与环境都是不同的,所以要根据实际环境情况选择合适的管道焊接接头材料,从根本上对石油管道进行防护。有些石油管道焊接接头的材料容易受到二氧化碳等介质的腐蚀,这时候可以采用涂层防腐方法。用涂料均匀的涂在石油管道焊接接头处,使之与腐蚀介质隔离而达到防护作用;其中含有防蚀涂层、复合涂层、三层聚乙烯/聚丙烯涂层、环氧粉末涂层和液体聚氯酯涂层。石油管道接头的焊接技术在一定程度上决定了其耐腐蚀程度,所以不断改进焊接技术增强石油管道接头的耐腐蚀程度也是石油管道防护的有效方法之一;当然,管道铺设工程的质量也是影响管道寿命的重要原因,所以在施工的过程中要加强工程质量的监测,全面综合评估周围环境和土壤情况,在施工时就做好防护措施。阴极保护也是目前常用的方法之一,管道接头的腐蚀包括电化学腐蚀,阴极保护法可以有效防止电化学腐蚀,进而提高管道接头的抗腐蚀能力;其中包含牺牲阳极法和强制电流保护法。
4 结束语
石油运输管道焊接接头的腐蚀具有普遍性和广泛性,是石油运输管道的最常见问题之一,但是石油管道的腐蚀会带来严重的社会危害和经济损失,所以尽管石油管道焊接接头的防护及其复杂和困难,但是我们还要不断研究
石油管道的防护和改进防护措施。本文从石油管道焊接接头的腐蚀出发,介绍了石油管道腐蚀的原因以及危害,有助于我们进一步认识到石油管道防护的重要性;本文还提出了石油管道防护的几个主要及常用的方法,我们要注重石油管道的防护,不断完善防护措施,促进石油的稳定开发。
参 考 文 献
[1] 黄本生,陈鹏,卢杰.焊条中Al元素对X80钢焊接接头组织和性能的影响[J].功能材料,2016(08).
[2] 于英姿,米秋占,段贵华.输气管道的硫化物应力腐蚀分析[J].油气储运,2000(08).
(一)工程复杂性高
中石化管道工程作为大型的管道工程,往往长达数千公里,沿途要经过好几个省,可能需要翻过高山、越过丘陵、跨国大河、穿越条件极为艰难的沼泽地和沙漠等。所有这些因素就使得工程的复杂性大大的提升,在建设过程中不仅需要考虑所需要的工程技术,同时还需要对物资的采购、供应和管理、交通车辆、供水、供电、通信等多方面进行合理的协调和平衡。
(二)技术性强
管道工程是现在技术性较强的一种工程,管道本身以及所需要的各种设备需要在较大压力下工作,这就对工程的技术提出了较高的要求。同时,由于外在条件不同,运输物质不同,对于工程所需要的物资也提出了较高的要求。在原料采购过程中就需要做好物资质量和成本之间的平衡工作。
(三)管道工程严格性高
管道工程必须按照设计的标准和规范的要求进行严格的建设,确保工程能够长期的,在高效、安全的状态下持续的运行,在工程建设的过程中就应该保证管道能够在一种最佳的状态下工作。
二、工程建设中的物资采购与管理
通过上文的研究可以得到中石化管道工程具有建设线路长、施工地点分布、建设时间长、外在条件恶劣等多种特征。针对这些特征就需要对工程物资的采购和管理进行合理的规划和研究。
(一)工程物资的采购
1、工程物资的采购和运输中石化管道工程沿途要经过好几个省,需要面对多种地理条件,如果采用统一货源采购地的方式虽然能够得到采购价格上的优惠,但是长途运输会增加采购物资的运输成本。因此,在采购方面首先应该合理的选择货源地,确保货源地的分布能够在最佳的运输调配下实现工程物资的就是供应和成本的有效控制。2、供应商的选择经济的不断发生,技术的不断成熟以及国家对于相关产业的支持,目前统一物资的生产和销售企业成千上万,如果在这么多的供应商中选择最佳的供应商,就需要进行全面综合的考虑。首先,在选择供应商是应该对供应商的规模、技术能力和内部质量控制等进行全面的检查,确保供应商具有提供合格原料的资质。其次,应该对供应商的诚信状况进行全面的评估,确保供应商能够及时的进行货物的供应,满足工程对物资的需求。最后,应该根据供应商提供的订货批量优惠政策,以及工程本身的需求、运输的成本、物资的管理费用等多种因素,选取综合成本最低,质量最高的供应商。
(二)工程物资的管理