时间:2022-10-14 11:22:49
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工艺技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】采矿,工艺技术,矿产
矿产资源是人类生产生活中必不可少的重要资源,采矿作业主要就是采取科学的工艺技术对地表或地表以下的矿产资源进行开采、开发。采矿工艺技术直接影响着采矿作业的效率、质量、安全以及效益,所以,采矿工艺技术必须与时俱进,只有这样才能满足矿产生产和采矿企业发展的需求。因此,本文就采矿工艺技术在采矿作业中的应用进行了分析与探讨。旨在与同行进行业务交流,以期推进我国采矿工艺技术的发展。
一、采矿工艺技术在采矿作业中的特点
在采矿作业中为了加强采矿工艺技术的应用,作为采矿作业人员,必须对其特点有一个全面认识。
一是自然中存在的矿体是矿产开采的主要原料,这就表明所开采矿产资源的地址无法随意选择,矿体的储量也无法输入和再生。矿山的矿产储量、生产能力与采矿企业的经济效益有着密切关联;
二是采矿的机械设备和人员具有较大的流动性,常随采矿进度和加工对象情况变化而进行转移。开采矿山时,必须挖掘一系列的巷道,并做好一系列采矿准备工作后,才能进行回采。挖掘、采准及回采工作三者间的关系为相互协调,这样才能确保矿山顺利生产。若是三者间的关系无法做到相互协调,那么必然会产生一系列不良反应,例如采掘失调、矿山减产等;
三是随着矿产业的发展,采矿作业必然会呈现出优质矿产枯竭,采掘条件越来越来恶劣,矿产品质越来越差且采矿成本越来越高这样的趋势。开采劣质矿产,会使岩石混入矿石中,造成矿石贫化,从而降低采矿质量、效率以及效益;开采劣质矿产时,还会遇上部分矿石无法开采的情况,这就进一步加大了企业的损失。矿产资源的品质和地址不会因为人为意志而发生改变,所以,针对矿产作用今后的发展趋势,我们必须不断革新采矿与选矿技术,实现综合利用,这样能够降低成本费用。此外,采矿企业在进行采矿生产质量管理时,还应充分注重如何有效降低矿石贫化率和损失率,这样有助于提高企业的经济效益;
四是矿产资源赋存条件复杂,品质分布不均,使得矿产资源的工业储量容易发生变化,导致采矿设计难以实现标准化,加上采矿工程是一项复杂、建矿周期长、金额投资大的系统工程,这就进一步提高了采矿企业的投资风险;五是矿产资源的分布主要表现为两种形式,一种在地表上,一种深埋在地表之下。采矿作业具有劳动力需求量大、工作环境差、安全性缺乏保障的特点,尤其是地下采矿作业,其工作难度更大,机械化和自动化的实现更是难上加难,因此,采矿企业必须充分重视改善劳动力的方法和保护环境的条件。
二、采矿工艺技术在采矿作业中的应用
通过上述分析,我们对采矿工艺技术在采矿作业中的特点有了一个基本的认识,那么作为施工人员应如何确保采矿作业安全高效的运行呢?笔者以下带着这一问题,就采矿工艺技术在采矿作业中的应用做出以下几点探究性的分析。
1、机械化连续采矿技术。随着大型采矿装备的不断研制成功和推广使用, 采矿作业也不断朝着大参数、大采场、高阶段、连续作业的方向发展。在上世纪80 年代以来的近30多年里,各种无轨设备的研制和推广不仅使得凿岩、铲装、运输等主要工序配备了功能齐全的无轨设备, 而且几乎所有的辅助作业也逐步实现了机械化。机械化作业效率高、机动性强、产能大的特点, 为连续采矿技术的实现创造了条件; 同时, 机械化也必须通过连续化生产才能充分发挥其高效高产的优势。连续采矿技术的实质是以整个矿段作为大型采场, 在上下连续的多个矿段分别平行进行采切、回采、充填工序, 采矿作业分工序在不同的空间和时序上平行进行, 但整体向前连续推进。目前连续采矿技术在国内外的发展从工艺技术、设备配套、控制技术等方面均日臻成熟, 已经开始进入推广使用阶段。
2、特殊采矿法。不同地质、地层的矿产资源,所选用的采矿方法也不尽相同,在一些特殊情况下应针对情况采取特殊的采矿方法,例如物理化学采矿、海洋采矿等。其中物理化学采矿主要是利用溶浸液溶解出矿体中的有用成分,并将这些有用成分从地下举升道地面,而后采取相应的方法进行提取。物理化学采矿法具有投资小、效益高、工作条件好的特点,但是也存在一定的局限,即只能适用于铜、铀等金属矿物以及盐、碱、硫等。除了陆地中蕴藏各种矿产资源外,在滨海大陆架上和海洋底同样蕴藏丰富的矿产资源,但是由于海洋采矿具有投资大、见效慢、工作条件差、危险系数高的特点,因而,海洋采矿法应用极少。这也是目前我国主要在陆地进行开采的主要原因,但是随着资源的不断开采,未来在海洋中加强矿产资源的开发将成为必然趋势,因而作为采矿企业必须紧密结合时展的需要,切实掌握各种特殊采矿技术吗,才能更好地确保采矿作业安全进行。
3、填充采矿法。填充采矿技术是一种人工支护采矿技术,其原理是紧随回采工作面进行推进,同时将填充材料输送给已经采空的区域,从而使得回采作业得到充填体的保护,以此确保采矿的安全、效率以及经济效益。填充采矿技术属于新型采矿技术,主要适用于深度较深的矿井,具有适应性强、采矿效率高、开采安全性好等特点。因此,在实际应用过程中,作为采矿作业人员应切实掌握填充采矿技术的特点和原理,才能确保应用成效的提升。
英文名称:Electronics Process Technology
主管单位:工业与信息化部
主办单位:信息产业部电子第二研究所;中国电子学会
出版周期:双月刊
出版地址:山西省太原市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1001-3474
国内刊号:14-1136/TN
邮发代号:22-52
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1980
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期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
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【关键词】气田;地面集气;工艺;技术
中图分类号: P641.4 文献标识码: A
一、前言
随着油气田的不断开发和利用,为了更好地使用天然气,并且便于天然气的运输,我们需要将天然气在气田地面进行集气。
二、油气田基本情况介绍
我国油气田分布范围遍及大江南北, 储量位居世界前列,油气田类型也复杂多样,目前大部分油气田都保持着较好的生产能力。随着近年来国内能源需求的增大,能源局势变得紧张,部分油气田正在扩大建设规模,或者寻求新的发展。油气田的地面建设工程是影响油田产量的重要因素,其设计集气、供电、通信、供水等多个方面,现今绝大部分油田已经具有比较完善的地面工程建设。但是由于自然地理条件的影响,我国大部分油气田处于边远山区,自然环境总体较差, 如位于山西内蒙交界的长庆靖边气田,处于沙漠沙丘和黄土高原的沟壑之间,在进行地面工程建设是受到环境影响很大, 地理条件的制约给工程建设带来了困难。另外,不同油气田储层差异性、含气性特征等不同也给气田的开发和集气工艺应用带来了苦难。如何在油气田地面建设中加强集气技术工艺的优化成为生产开发的重点。
三、集气技术工艺研究
1. 集气管网分析
目前集气管网主要有三种分类,树枝状、放射状和环状三种;在集气方式上采用的或为单井集气或为多井集气;集气管网的建设布局对集气站的建设和具体的集气技术工艺都有直接的影响,所以在具体的气田地面建设中,要结合气田的特点进行分析,做出科学合理的规划并经过验证后,来确定可以采用的集气管网,从进口到集气站的管网建设是整个地面建设的重点,对集气技术的应用有着深刻的影响。
2. 集气技术之多井高压集气工艺
有的气田开采处的天然气压力高,而气流的温度较低,所以为了防止在进口处天然气形成水合物使集输管线受到冻体堵塞,所以在初期的试采中药对此类气田的该项问题特别重视,以便根据具体的情况采取相应的集输技术措施。
还以长庆靖边气田为例,该地气田井分布较多且面积较大,但是自然地理环境条件差,如果在集气技术上选择单井集气的程序方法,所需建设的单井集气站的数量将非常多,这对于地处环境复杂的气田来说,无疑是一项复杂的工程,在这样的环境背景下对集气站的维护和管理也将成为难题。所以在长庆靖边气田采用了多井高压集气技术方法,多井高压集气技术方法是对由进口流出的高压气流直接输送至集气站,在井口处不进行加热或者节流处理,待气体进入集气站后载对其进行相应的加热、降压、分离以及脱水等处理。实践中一般的多井集气站都能对7到8口井进行集输的管理和运行。
多井高压集气技术工艺属于综合性的技术方法,在具体的应用中最为关键的是要根据实际需要选择合适的集气半径。集气半径要按照的相关的设计方案进行设置,但是时间生产应用中可以进行适当的扩大,例如长庆靖边气田的有些气井的采气管线长度就延长了设计规范的距离规定,但是在生产中仍然运行良好。所以经过实践经验总结,多井高压集气技术是一项具有可行性的技术工艺,运行效果显著。
3. 集气技术之多井集中注醇技术
同样是针对天然气的温度与井口温度差大,防止生成水合物的问题,多井集中注醇技术是通过在井口处注醇的方法来防止生成水合物。
多井集中注醇技术是指通过向集气站高压注醇泵集中进行注醇,沿着与采气管道线并行的注醇管线输向所需注醇的气井井口,同时流向高压采气管线。多井集中注醇技术的优势在于减少了对单井进行注醇管理的繁琐,各个井口无需设置相应的设备,而只需简单的雾化器即可使注入的醇液与天然气混合,单井的井口管理更加方便简化,对集气系统来说也有利于整体的管理控制。在注醇过程中,对各个井口的注醇量要结合各井的产气量、压力值以及温度等因素进行调节,一般来说产气量是影响注醇量最为关键的因素,所以对此需要特别关注。
4. 集气技术之间歇计量技术
在气井的生产中对单井的产气能力进行计量,计量所得数据是一项基本的衡量数据,所以对每一口井的产气量进行连续的计量是一项基本工作,此项工作需要在每口井处设置分离器和计量仪表,这对于本就设置了多种设备仪器的集气站来说,设备量增多,投资也需进一步增加,所需技术工艺也更加复杂。在实践中我国的大多数气田在该问题上都采用了间歇计量技术方法,但是在具体的应用上该技术方法要与气田的单井产量和集气站的规模等情况相结合。间隙计量技术是通过在集气站设置计量分离器和生产分离器,计量分离器用来对单井产量进行计量,生产分离器用来其他井的混合生产,计量需要每隔一段期限轮换一次。在实践中该间隙计量的技术经过应用,完全能够满足计量的需求,大大降低了生产投资,也简化了相关技术的应用流程。
四、凝析气田集气工艺技术分析
凝析气田集气工艺技术的关键是布站方式和集气流程,既要适应凝析气田的气藏物性特点,又要适应气田的自然环境及井网分布的特点。
1. 站场布局的适应性分析
在已建的凝析气田中,大多数采用了单井直接进集中处理站的总体布局模式,少部分设置了站外阀组,有的采用了单井站和多井集气站相结合的布站模式。
迪那凝析气田根据地层压力确定集中建设一座气体处理厂。尽管迪那1 和迪那2 两个凝析气田区块相距25 km,但是由于地层能量较高,因此迪那凝析气田具备远距离集气及共建一座处理厂进行集中处理的地层能量条件。同时,迪那1凝析气田在平面上看是一个椭圆形状,具备多井站集气的有利条件,因此采用了多井集气站模式;而对于迪那2凝析气田,则是一个带状狭长区域,具备单井站集气的有利条件,因此采用单井集气支线通过与集气干线简捷“T” 接的单井集气模式,使气区管网的布局更加合理。
牙哈凝析气田在中部布置一座集中处理站,邻近集中处理站的气井,节流后各井物流直接进到站内阀组;较远的气井节流后直接进入站外阀组后再进站,并在集中处理站二次节流,在最边缘的一口井设置加热设备;液量大、温度高的水平井物流直接进站。该布站形式最大集气半径为7.7 km,突破了单井集气半径不大于5 km 的常规做法,实践证明这种做法是成功的。
凝析气田的地面集气工艺系统的站场布局与气田的产能规模、气藏物性、地层压力、气油比(凝析油含量)、地形及气田区域面积等方面密切相关。同时,单井站和多井站的布置,应充分考虑气区的地形和井网分布特点。
2. 集气流程的适应性分析
目前已开发的凝析气田主要采用了井口高压常温集气流程、井口加热节流流程和低温分离集气流程。这3 种流程全部采用了气液混输的方式。长期的实践证明,凝析气田采用气液混输工艺,能更有效地利用气田地层能量,简化地面集气工艺流程和设备配置,减少操作环节,利于管理,提高生产系统的安全性。
(1)井口高压常温集气流程。井口不加热,高压集气直接至集气站,各单井井流物在集气站进行加热节流;也可以利用井口温度或在井口注入防冻剂,保证井流物在集气过程中不产生水化物;在井口进行一级节流,可降低单井管线的设计压力。该流程适用于井口压力较高、温度较高的气井。利用高压混相集气工艺技术,能够扩大集气半径,简化集气工艺和布站,并可为采用膨胀致冷工艺控制烃露点和回收轻烃提供压力能。
(2)井口加热节流流程。为保证井流物在井口及集气过程中不产生水化物及凝析油不凝固,在井口设水套加热炉,并对管线采取保温措施。凝析气在井口进行一级节流后,混输至集气站分离、计量。该流程适用于单井管线较长、井口压力较高、井口温度较低的气井。
(3)低温分离集气流程。低温分离集气流程是高压常温集气和低温分离回收流程的组合。井场输来的高压天然气进入集气站后,利用地层能量节流降压致冷,用低温分离法从天然气富气中回收凝液。该流程的特点是在集气站增设了低温分离部分,包括喷注防冻抑制剂、气体预冷、节流膨胀、低温分离及凝液收集。部分比较大的集气站还包括凝析油稳定、油醇分离、凝析油储存及输送、抑制剂再生与储存等工艺设施。该流程适用于单井管线较短、井口压力较高、井口温度较低的气井。当凝析油含量少时,多采用低温分离流程。
3. 计量方式的适应性分析
目前,凝析气田的计量有两种基本形式,一种为采用计量分离器的分液后计量,一般采用高压计量孔板流量;另一种为不分离计量,即站内不设单井计量分离器,而是采用高压计量孔板进行带液计量。采用二级布站模式、有多井集气站的凝析气田和采用一级布站模式的凝析气田多采用分液后计量;采用单井站集气模式和多井集气站的凝析气田多数采用不分离计量方式。
五、结语
总的来说,在进行气田的开发过程中进行建设的规模越来越大,对于气田的集气技术进行分析,有助于更好地进行天然气的收集和运输,更好地使用天然气。
参考文献
[1]张红燕,隋永刚 凝析气田地面集气工艺技术 [J] 《石油规划设计》 -2011年2期-
[2]陈俊亮 鄂尔多斯盆地北部上古气田地面集输工艺 [J] 《油气田地面工程》 ISTIC PKU -2011年12期-
关键词:地下水;找水技术;电测深;成井工艺
Abstract: Groundwater as an important part of water resources in areas with lack of total water resources has great significance. This article briefly describes the technology necessary for groundwater investigation techniques and exploitation of groundwater into the well.Key words: groundwater; find water technology; electrical sounding; well completion technology
中图分类号:TV5 文献标识码:A 文章编号:
我国属于水资源量严重缺乏的国家,人均水资源量不足世界的三分之一,地表水资源更加匮乏并且分布不均。在有限的水资源量前提下,为保证人民生活和国民经济的发展,地下水成为一项很重要的资源补充,以下简单的介绍地下水的找水技术和开采地下水所需的成井工艺技术。
一、找水技术
地下水由于埋藏地质条件不同,所需的勘测技术方法不尽相同,在本地区找水技术中主要运用的方法为电测深法。电测深法是在地表同一测点上,从小到大逐渐改变供电电极之间的距离,进行视电阻率测量,来研究测线中点地下不同深度岩层的变化情况,确定不同地层的埋藏深度及其性质的方法。电测深法是电法勘探中最常用的方法之一。具体到电测找水工作中,电测深法可以用来解决以下任务:
(1) 含水层的分布情况、埋藏深度、厚度及圈定咸淡水的分布范围;
(2) 查明裂隙含水层的存在情况,寻找适于贮存地下水的断层破碎带,岩溶发育带及古河床等。
(3) 区域性的水文地质调查中,用来探明地质构造情况,如查明凹陷、隆起褶皱、断裂等地质构造。
电测深法可分为:四极对称电测深法、三极电测深法、十字测深法和环形测深法。三极测深主要用于避开测点附近的障碍物(如河流、冲沟、陡岩、建筑物或避开某一方向上的不均匀地质体)。十字测深法可以排除旁侧不均质体的干扰,判断曲线低阻反应是基岩含水层的反映,还是地形或不均质体的旁侧影响,以提高成井率。采用十字测深法时应平行及垂直岩层或断层的走向布极。环行测深的实质是在同一个测深点上,沿几个不同方位布极进行四极测深。该方法可以了解岩石的各方异性,并能测定岩石裂隙的主导发育方向。
二、成井技术与工艺
成井工艺是指井孔的建造以及其它施工程序和技术方法,主要包括:井孔钻进、电法测井、破壁疏孔、安装井管、围填滤料、封闭隔离、洗井和抽水试验等一系列工序。井孔钻进的方法很多,有冲击钻进、回旋钻进以及反循环钻进和空气钻进等。
在有咸淡水层分布的地区开采地下水时,需将咸水层加以封闭,以保证取水井的水质符合标准。所以当井孔钻进完毕后,应对井进行电法测井以保证封闭的准确性。电法测井的目的在于:1、确定含水层的岩性、埋深和厚度;2、确定咸淡水层的位置,为划分咸淡水而提供依据。根据测井资料能更合理地开发利用各含水层,正确指导下管成井工作。否则因不知含水层位置盲目下管就会给成井工作带来很多问题,严重者会造成井孔报废。因此,电测井是咸淡水分布成井工艺中不可缺少的一项重要工作。
电法测井包括视电阻率测井、自然电位测井。
破壁是清除钻进时在开采含水层处的井孔壁上所形成的厚泥浆,以利于地下水能畅通无阻地由含水层中流出并通过滤水管流入井内。因而它是保证机井减小进水阻力达到设计出水量的重要的一环。常用的破壁方法有三种:扩大钻头破壁、钢丝刷破壁和双钩破壁器破壁。破壁是保证机井出水量的重要措施。因此使用浓泥浆钻进的孔眼,破壁是必不可少的工序。如采用稀泥浆或清水钻进泥皮不厚时,也可不必破壁,但必须用彻底换浆来弥补破壁带来不足。破壁虽然对增加井出水量有益处,但过量破壁则可能造成孔眼坍塌,因此破壁一定要适当进行。
换浆的目的是将孔内泥浆沉淀物排出孔外,换入稀泥浆,便于填入洗井。换浆可与破壁同时进行,亦即边破壁边送水换浆,换浆时一定要先浓后稀,逐步进行,否则便可能使孔底的沉淀物不易排出孔外。破壁后应将钻具下至孔底继续换浆,直至将孔内泥浆变稀。但换浆和破壁一样,要适可而止。
疏孔的目的是为了下管扫清障碍,保证井孔圆直,以顺利地安装井管。疏孔多用疏孔器。
井管安装,简称下管,是管井施工中最关键最紧张的一道工序。常见的下管方法有:钻杆托盘下管法和悬吊下管法。
管填是指在下完井管以后紧接着向井管外壁与井孔壁之间的环状空隙内围填滤料的这道工序。由于滤料一般多是选用砾石,故也常将围填滤料简称填砾。管填滤料的目的是利用填入的滤料在管壁与孔壁之间形成环状的人工过滤层,以增大滤水管的进水面积,减少滤水管的进水阻力,防止孔壁泥砂通进井内,从而起到增大井水出水量,减少井水含砂量和延长井工程寿命的目的。
封闭隔离是为保证取水层的水质、水量不受其它含水层的影响,而将其它含水层进行封闭,使不会沿井壁串通到取水层或涌出地面的一种措施。封闭隔离方法有连续封闭隔离和分段封闭隔离。
洗井的目的是为了清除井孔内泥浆,破坏孔壁上的泥皮,冲洗掉井孔附近含水层中的泥土等细颗粒物质,以便在滤水周围形成良好的天然反滤层,从而增大井孔周围含水层的渗漏性,使井的水量增大。洗井的方法有空压机洗井、活塞洗井和二氧化碳洗井。
三、德州地质及成井情况
德州平原地区位于黄河冲积平原的下游,水文地质条件与黄河关系紧密。尤其是浅层松散沉积物的沉积规律与黄河改道变迁密切相关,在区内不同地段和不同深度沉积了很多粉砂、粉细砂、细砂、中细砂为主的含水砂层富集带。这些含水砂带与黄河走向大体一致,多呈北东向或近东西向分布,含水砂带宽度约在4―10公里不等,砂层累积厚度大于15米,单井出水量40―60方/时;含水砂带之间地区,砂层累积厚度在5―15米,出水量20~40方/时。这些含水砂层主要埋藏在80米以上,开采方便。以禹城市2011年小农水建设中开采机井为例(见表1)
表1:机井土层情况表
主要含水层分布在12-25米和35-60米的沙层,单井出水量60方/时以上。
【关键词】采煤工艺;技术;短壁综采工艺
短壁综采工艺的主要系统有巷道布置系统、运输系统、通风系统,和顶板控制等与长壁综采工艺体系基本相同。
1、短壁综采工艺
(1)工作面长度较短,通常为30m~80m,布置后退式开采工作面。(2)采用双滚筒采煤机中部斜切进刀方式,单向割煤往返一刀的割煤方式;还可能采用大截深单滚筒采煤机,自开缺口,双向割煤往返一刀的割煤方式。(3)工作面采用单机头刮板输送机运煤,卸载方式为端头卸载或侧卸式,还可把刮板输送机直角拐弯布置,取消工作面转载机。(4)工作面采、运、支设备均轻型化,对短面开采的综采设备装迁有利。使用短壁综采要具备的基本条件是:因综采推进速度快,短壁综采工作面开采时间短,要有机械化快速掘进与其配套,确保采掘衔接;综采面上下端头支护要快速作业,避免限制综采工作面的推进速度。短壁综采工艺通常用于开采缓倾斜中厚煤层的中小矿井,或大型矿井中不适合布置长壁综采面的小块段。
2、伪仰斜长壁采煤工艺
倾斜长壁开采可用于煤层倾角较小的条件下,对缓倾斜煤层要采用倾斜长壁采煤工艺,应在工作面巷道布置上予以考虑。为减小工作面倾角,要把工作面伪仰斜布置,使工作面推进方向倾角保持15°以下。具体巷道布置如图1所示。
工作面运输斜巷采用沿空留巷,要用做本工作面的运煤、通风、行人,还可用做为下一个工作面的回风、运料、行人;工作面回风斜巷要随采随废。工作面运输斜巷沿空留巷的要求是卧底不破顶,巷旁支护采用密集支柱加木垛支护方式。确保成功留巷和回风斜巷的使用,需要对它加强支护,避免采动影响。就是位于工作面后方的沿空留巷及沿工作面前方的回风斜巷一定范围内都可采取加强支护措施。
图1 伪仰斜长壁开采巷道布置示意图
1—回风大巷;2—回风石门;3—回风斜巷(随采随废);
4—运输斜巷(采后留巷);5—运输石门;6—运输大巷
伪仰斜采煤工艺是把缓斜煤层近水平化,扩大了的倾斜长壁的使用范围;巷道准备工程量较少,出煤较快,对采掘接替有利;可实现工作面无煤柱开采,有较高的资源回收率,巷道维护时间较短,费用较低。
3、倾斜长壁前进式及Z型采煤工艺
倾斜长壁后退式开采是我国煤矿普遍采用的工作面推进方向,由于后退式开采可探明煤层地质构造,避免漏风引起自然发火等。而前进式开采除了不具备这些优点,还可能导致采掘工作面相互干扰。而随着综采综掘配套技术的改进,采场通风和支护技术的改善,使前进式开采的缺点可以克服,使用范围也在扩大。如在大断面大跨度巷道中采用金属拱型可缩性支架,能保证前进式开采采空区中的巷道维护。巷道支护技术的改进,可有效封闭采空区,减轻巷内支护的负担,还可避免自然发火,克服前进式开采的不足。
前进式开采的工作面巷道布置形式有以下几种:(1)U 型布置(图2a)。U型布置方式的运输斜巷应有输送机初始铺设的长度,在初期准备出一定长度的巷道,再延伸接长输送机。此形式适合布置在炮采工作面。(2)Z型布置(图2b)。Z布置形式,运输斜巷为前一个工作面沿空留巷,而回风斜巷沿空留巷还为下一个工作面的运输斜巷。这可以解决输送机的初期铺设问题。此布置形式适合综采工作面。(3)W型布置(图2c)。W型布置方式,因中间运输斜巷担负两个面的运输,带式输送机的规格更大,初期运输斜巷要求更长,通常用在炮采面。采用这种布置(图2d)。此种布置形式,其中间运输斜巷一次预掘完,随采随留巷,而回风斜巷随采随掘随留巷,此布置形式能解决运输斜巷输送机的铺设问题。
图2 倾斜长壁前进式及Z型开采巷道布置示意图
1—运输斜巷(留巷);2—回风斜巷(留巷);3—进风大巷;4—回风大巷
薄及中厚煤层,如果围岩稳定,采用前进式开采时不用做开切眼,可沿大巷开帮阔大安装工作面。在设备安装完毕后,实施前进式开采。而靠近大巷一侧的采空区应进行充填。这布置方式取消了大巷煤柱,同时可减少准备工程量。
前进式开采的工作面准备时间较短,出煤较快;结合沿空留巷无煤柱开采技术,不用预掘大量回采巷道,巷道维护时间较短,并不受工作面超前支承压力的影响,维护费用较低;前进式开采的生产系统较为简单,回采巷道布置灵活。其使用条件为:煤层赋存条件较好,倾角较小,地质构造简单,断层较少,落差较小,沿倾斜连续推进距离较长。还要求巷道掘进、支护技术水平要高,掘、支机械化程度较高,速度较快。
4、条带式开采的工艺
对采后地面保护要求较高的矿区,为控制采后地表形成平缓的移动盆地,要采用条带式开采。就是沿煤层走向或倾斜方向划分条带,采、留的条带比例要按矿区地质条件确定。在通常条件下,如果采、留条带尺寸大致相等,条带布置较为规整,要采用正规或非正规条带式开采。条带工作面的推进方向一般为沿走向推进。对倾角较小的近水平煤层可沿倾斜方向推进。而保留条带煤柱宽度确定的要求是,煤柱要有足够的强度,不会被上覆岩层载荷及开采动压压坏。条带式开采的采空区处理方法为全部垮落法或者全部充填法。
参考文献
[1]王树明.浅谈采煤方法的发展方向.经济技术协作信息,2007.7
[2]欧又瑞等.煤矿采煤方法改革项目建设.科技致富向导,2011.14
[3]姚金刚等.煤矿综合机械化采煤工艺探析.科技信息,2010.23
关键词:红砂岩;路基填料;施工工艺
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言:
在我国的湘中南地区,大量分布着红砂岩,这种岩石富含铁的氧化物,因此外观呈现红色,是我国工程建筑中常用的原料,在我国山区公路建设中应用尤为广泛。红砂岩的性质极易受到外界环境的影响,在工程实践中,因为红砂岩性质改变而造成工程建筑物破坏的情况时有发生,相关部门以及技术人员需要针对红砂岩特性展开研究,探索并改良红砂岩填筑工艺技术,为我国道路交通建设作出贡献。
1.红砂岩的基本特性
1.1红砂岩的类型
我国南部省区广泛存在的泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩及页岩等沉积岩类的岩石,因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色,这类岩石统称为红砂岩。红砂岩主要呈粒状碎屑结构和泥状胶结结构两种典型结构形式,因胶结物质和风化程度的差异,其强度的变化大。
红砂岩按强度和崩解特性可以划分为三种类型:一类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度小于15MPa,在105e温度下烘干后浸水24h内,呈现渣状、泥状或粒状崩解;二类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度小于15MPa或稍大于15MPa,在105e温度下烘干后浸水24 h内,呈块状崩解;三类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度大于15MPa,不崩解,特性与普通砂岩无区别。
1.2红砂岩的天然结构特征及其矿物成分和化学成分
按岩石学划分,可将红砂岩分为两大类:其一是碎屑岩类,包括泥质砂岩、泥质粉砂岩、泥质细砂岩、粉砂岩、砂岩及砾岩等;其二是粘土岩类,包括泥岩、页岩、砂质泥岩及砂质页岩等。
红砂岩中,含铁氧化物大多以浸染物形式出现,碎屑颗粒间主要有孔隙式胶结、基底式胶结以及铁质碳酸盐胶结等形式,由于铁质在多数岩石中不是以胶结物的形式存在,故主要影响岩石的外观和状态,对岩石的工程性质没有明显的影响。粒状碎屑岩类中粘土矿物的含量一般约5%-10%,这种红砂岩虽然因胶结形式和粘土矿物含量的差异,其工程性质有一定的变化,但多数与普通风化岩类相差不大,其工程性质与风化程度有关。泥状结构粘土岩类中,粘土矿物的含量一般约15%-50%,其中伊利石含量为5%-30%,蒙脱石含量为3%-10%。这种类型岩石的水稳定性差,极易崩解软化,其工程性质主要由粘土矿物的含量,尤其是亲水性强的蒙脱石和伊利石的含量决定。当粘土矿物中蒙脱石和伊利石的含量较高时,该类岩土的工程性质极差,非常容易产生路基病害。红砂岩的主要化学成分为9种,其中占主要部分的是二氧化硅的含量,其次有三氧化二铝、氧化钙、三氧化二铁等,剩下的5种化学成分均不超过4%,红砂岩的崩解特性及颗粒级配泥状结构的粘土岩类红砂岩一般易崩解软化,随干湿循环软化时间增加,颗粒不断碎化,最后呈渣状或泥状,其颗粒级配也在变化。试验表明,随着暴露时间和干湿循环次数增加,岩块不断崩解碎化,经过50到60天,大约8个干湿循环期就可以达到稳定状态。粒状碎屑结构的红砂岩一般呈块状崩解,崩解后的块状颗粒基本稳定或碎化速度非常缓慢。
1.3红砂岩的力学性质
各类红砂岩击实试件的抗剪强度指标和渗透性指标测试项目包括内摩擦角(度)、凝聚力(kPa)、渗透系数(cm/s)、天然岩块抗压强度(MPa)。通过现场试验表明,红砂岩压实后透水性很差,对于压实度达到重型击实标准90%以上的红砂岩,表面积水一般难以下渗,仅对表层土体的含水量产生影响,二类红砂岩压实体的防渗性能不低于粘土。对于水稳定性差的一类红砂岩,在路基表面及两侧采取一定的隔水措施很有必要,可以防止表层一定厚度的红砂岩浸水后软化,强度降低,以及产生膨胀变形。呈块状崩解的二类岩水稳定性较好,而一类岩的水稳定性很差,若受水的长期浸泡,其强度变得很低。
2.红砂岩路基材料的选用及工前处理
从红砂岩基本性质的试验结果表明,具有块状崩解的二类红砂岩水稳定性好,其强度随时间变化小,路用性能较好。一类红砂岩的水稳定性差,强度受干湿循环的作用变化较大,但压实后透水性很小,因此稳定性大为提高,仍可用做路基填料。根据现场施工控制过程,一类和二类红砂岩爆破开挖后,可以直接运至工地进行耙压和碾压施工,但运输困难,对施工机械要求高,施工费时,适用于场地狭小地段。若工期和施工条件允许,最好将刚爆破出来的红砂岩,在料场就地进行工前崩解处理。在选择好路基材料之后,需要对红砂岩做一定的处理,施工中常采用的方法为:将刚爆破出来的红砂岩于大气阳光和雨中,放置一定时间,任其自然崩解破碎,当晴天气温较高时,每天洒水,一般在8到20天即可达到预崩解的目的。
3.红砂岩填方路基施工工艺
3.1填料粒径控制
红砂岩填方路基施工工艺要遵循《公路工程路基施工技术规范》的规定,红砂岩填料粒径不得超过25cm。填料粒径过大会使颗粒之间空隙过多,而这些空隙一般是不能被完全填满压紧的,这就会对路基压实度产生影响。结合以往的施工经检,填料粒径过大不仅效果不好,而且成本也会相应增大,因为根据规定,红砂岩填筑层厚度不能超过40cm,粒径过大会使推土机效益很难发挥出来,使工程所占用的成本过高。
粒径的控制主要可以从以下两个方面着手:其一是在取土区,即爆破现场,使爆破出来的红砂岩越细越好,因此,爆破宜采用少药分层松动爆破法。另一方面是在填方区着手,其程序是人工解石—>推土机初平碾压解石—>羊足碾碾压解石—>人工个别解石。当填料运至现场后,对于粒径特别大的必须立即进行人工解石,此时解石有两点好处:一是大颗粒自然堆放易于发现且易于用风镐解细作业,二是有利于推土机工作,不致于推土机受大孤石影响无法进行平整。推土机在初平时,通过履带的碾压对接确面的石块有解细的作用,因此,推土机宜采用大吨位,推土机初平后用光轮搌压一遍,这样,让石块和石屑初步致密,然后上羊足碾振压四遍,羊足碾的影响范围最强烈,其效果很显著。羊足碾碾压过程中,其羊蹄形的钢轮对石块有较大的解细的作用,碾压过后再用堆土机扫平,如果发现个别地方有粒经过大的石块再辅以人工用风镐进行解细,基本上就可以控制好粒径。
3.2碾压
针对红砂岩分为“岩土类”和“砂岩类”有两种不同的碾压方法。岩土类红砂岩为自然风化崩解物,处于红砂岩挖方区的表层,因此碾压方式为从边至中逐步压实的碾压办法,碾压速度由2km/h逐渐增至4km/h,压实遍数为6遍,静压2遍,振压4遍。对于“砂岩类”红砂岩,碾压方式要根据国家相关规定,轮迹不得大于2mm,表面要平整,无局部坑洼。压实设备采用YZ22振动压路机与60t羊足碾配合,并采用了A,B两种方法进行比较。A为YZ22静压一遍,然后YZ22振压一遍,接着羊足碾振压四遍,再用YZ22振压一遍,然后YZ22再静压一遍,共八遍,B为YZ22振压一遍,然后羊足碾振压四遍,接着YZ22振压一遍,再用YZ22静压一遍,一共七遍,这两种碾压方式均能够满足要求,因此在实际施工过程中均能实施。
路基填土是典型的扰动的颗粒、水和空气组成的三相体材料,不同种类的填土,压实特性也不相同。而土石混合料的压实特性是大小颗粒在力的作用下克服颗粒间阻力产生位移的过程,即大小颗粒全新排列,相互靠近,使孔隙体积减少,单位体积内固体颗粒数量增加的过程。红砂岩填筑路基并不是纯粹意义上的石方填筑,而实际上是土石混填,因此在实际施工中我们采用土石混填的施工规范来进行施工。所以,在后续的试验路段铺设时就规定松铺厚度为35cm,石料最大粒径不超过最大松铺厚度的2/3,也就是23cm。
4.结语
随着科研人员对红砂岩性质更加深入了解,这种在我国具有广泛分布的建筑材料受到了人们的重视。运用现代科技开发与优化红砂岩填筑技术,对我国道路交通建设具有十分重要的意义。在建筑施工中,用红砂岩充分崩解后形成的红砂土进行道路填筑可以保证路基良好的性能,以预崩、耙压、碾压为核心的施工工艺和处理技术原理填筑的高速公路可以具有良好的道路性能。
参考文献:
机械加工工艺技术存在的误差严重限制了我国机械工业的发展。因此如何减少和避免机械加工工艺技术中的误差是我国目前相关部门需要探讨和解决的首要问题。本文研究分析了我国机械加工工艺技术误差的原因,并提出了几点降低机械加工工艺技术误差的建议。
【关键词】
机械加工;工艺技术;误差分析
随着我国经济发展水平的不断提高和科学技术发展的日新月异,我国机械工业取得了突破性的发展。机械工艺技术极大地改善了机械工具使用的稳定性和长久性,在人类生活中也逐渐占据了十分重要的地位。但是我国现今机械加工工艺发展过程中还存在一定的问题,机械加工工艺技术的误差问题在很大程度上限制了机械工艺的发展。
1机械加工工艺技术与误差分析
完整的机械工艺流程是指在实际操作过程中根据工艺规程对机械零件的规格、形状、大小、尺寸等进行相应的调整,最终经过一系列的生产环节加工完成一件工艺产品。在机械加工过程中各个环节的要求各不相同,这也导致了一系列机械加工工艺误差的出现。
1.1定位过程中的误差在机械加工的过程中主要存在两种定位误差,一种是定位副加工制造过程中数据的不准确。定位副由夹具定位元件和工件定位面一同构成。定位副加工不准确误差是因为定位副制造配合间隙产生变异,或者是相关数据不够准确从而导致一系列的误差。在对加工原件进行调整时经常会出现这种定位副加工不准确误差,但是在采用试切法加工工件时这种误差就不会出现。另一种是基准不重合所引起的误差。在加工零部件过程中必须选取恰当的几何要素作为定位基准,如果相关基准与所设定的定位基准存在冲突时就会引发基准不重合的误差。
1.2机床制造过程中的误差在机床生产制造过程中主要会出现导轨误差、传动链误差以及主轴回转误差。第一,导轨误差通常是由于导轨的安装质量、导轨的制造误差以及使用过程中造成的磨损。导轨是机床正常工作、确定相对位置关系的基准,因此是机床正常运转的基础,对于机床的生产制造具有十分重要的意义。第二,传动链的误差一般是指在生产制造过程中,传动链由于长期使用产生大量磨损导致传动链各个原件产生相对运动,最终引发和加剧误差的产生。第三,主轴回转的误差是指实际回转轴线与平均回转轴线之间的差距,它的误差会影响到所要加工的机械零件的精确度。
1.3加工器具的几何误差机械加工中的加工器具误差主要是指夹具与刀具使用带来的误差。首先,夹具对于正确确定加工位置具有十分重要的意义,因此在夹具的使用过程中应当尽量减少几何误差。其次,刀具在使用过程中与煤矿机械等加工零件直接进行接触,从而在运行中出现大量的磨损,最终严重影响机械加工原件的尺寸和形状。刀具和夹具的几何误差与其本身的种类、尺寸、材质之间存在着密切的联系,因此在进行器具的选择是也应当注重工件的加工精度与器具的几何误差。
1.4变形后的工艺系统误差在具体的机械工艺加工过程中,一些加工器件的刚度要求不同于夹具刀具和机床等强硬度较高的器件,这就导致这些硬度较差的工件在工艺加工过程中很容易产生变形,从而大大增加整个工艺系统的误差。工艺系统误差是机械工艺加工过程中最严重的问题。例如一些加工零件、工件自身没有达到标准的强度要求,在进行切削过程中导致受力不均、材质不均匀、切削力度变化不均匀,从而引起变形误差。因此在进行机械工艺加工的前期应当认真检查工艺系统,否则可能会使机械加工工艺的误差变得更大。
2降低机械加工工艺技术误差的措施
2.1减少工艺加工中的直接误差在实际机械加工工艺过程中一些误差完全可以通过前期的准备而避免,因此在具体机械加工中应当严格减少工艺加工过程中的直接误差。由于工作人员自身的粗心和自身技能的不足可能会导致各种误差,严重影响到工艺的精度。所以工作人员应当明确找出相关引起误差的主要因素,按照技术要求严格执行,合理安排工艺技术,然后通过一定的措施严格控制工艺技术中的直接误差。比如在进行细长轴车削的过程中,机械工作人员一般通过采用“大走刀反向切削”的手法从而避免高温所引起的原件变形。除此之外,机械工程人员在对薄片工件的两端进行磨削时,可以在自然状态下使用环氧树脂粘强剂将所有部件全部粘合在同一块平滑的平板上,然后再将工件与平板同时固定在磁力吸盘上进行打磨,将端面磨平之后用同样方法进行另一端面的磨合,这样就可以生产出刚度较强、不易变形的薄片。由此可见,机械加工工艺过程中必须要减少直接误差,这样才有可能制作出优良的机械工艺产品。
2.2及时实行误差补救机械加工工艺过程中,有些误差的出现是不可避免的。这些不可避免的误差可以利用人为操作方式,有目的的进行消除,通过及时的误差补救进而减少加工过程中的损失。机械加工人员必须按照加工工艺实施过程中的具体情形制定相应的误差补救措施,从而抵消原来加工过程中的原始误差,有效控制加工误差,保证加工工艺的准确性和有效性。比如,在进行滚珠丝杆工艺技术时可以适当的减小螺距。因为滚珠丝杆在使用过程中会因为受热拉伸而产生增长,如果只按照标准进行设计就会产生较大的误差,所以在实际实践中应当在标准值的基础上减少螺距从而适应机械加工中产生的拉伸力。由此可见,在实际机械加工工艺进行检测时应当认真记录相关数据,明确机械加工工艺信息,为及时实行误差补救创造条件。
2.3合理利用误差分组误差分组有利于提高工艺精度、降低误差范围。在进行具体的机械加工时,可以按照实际情况将成品或者毛坯的尺寸和误差大小进行合理分组,这在很大程度上可以减少误差的产生。分组之后可以有效调整器械之间的具置,有效缩小整体误差,提高整体工艺精度。
3结语
随着经济的飞速发展,我国机械加工业也取得了显著的成就。但是我国机械工艺技术加工过程存在一些质量安全隐患,机械加工工艺技术的误差严重威胁了施工人员的人身安全,阻碍了我国机械工业的发展。因此,相关工作人员在实际工作过程中应当采取积极有效的措施,总结分析相关的经验教训,最大程度的降低机械加工工业技术误差,不断提高工艺加工精度,最终促进我国机械工业的长足发展。
参考文献:
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关键词 煤化工;工艺技术;展望
中图分类号TQ536 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)80-0096-02
人类要生存,社会要发展就必须依靠能源,而煤能源在世界矿物能源储量中位居首位。我国的能源主要依靠煤能源,煤炭在能源结构中所占的比例为75%,它合理利用煤炭能源,充分体现了高效、洁净、经济的优点,这对煤化工的利用是一个重大突破。煤化工所牵涉到的范围很广,可以生产绝大部分的石油化工产品。在当前阶段,我国的油储存量开采不足和油品紧张的矛盾日益突出,在未来煤化工的发展也直接关系到我国经济的发展和能源战略的安全。本文在此从国产化和工程化的方面出发,对煤气化工艺技术的发展和合成气制乙烯以及甲醇、二甲醚等一些工业化和大型化途径进行了阐述。煤气化工艺技术是煤化工的重要技术,在此重点论述了煤气化技术的未来发展和应用开发等问题。
1 煤化工的三个工业化层次
在煤炭工业发展中,煤气化、化工原料和燃料的合成已经成了主要研究对象。在煤气化新技术的不断发展中,化工原料合成工艺也日趋成熟,当前阶段,将煤制合成气作为重要原料来生产多种化工产品和合成燃料已经形成,这也是煤化工工业的重大改革。
煤化工工艺根据它的步骤来划分,可以分为煤制合成气、合成气的加工和深度加工三个主要步骤。其中,煤化工的第一个层次是水煤浆或者干煤粉通过部分的氧化法生成了合成气。而醇类、烃类以及其他碳氧化合物的合成构成了合成气加工的工艺路线。它们不仅可以成为单独的工业产品,也可以作为加工的中间品。那么,甲醇下游产品如碳酸二甲酯、醋酸等,和烯烃的下游产品如聚乙烯、聚丙烯等所占的比例最多,它是化工行业的重要支柱。
2 煤气化的方法和技术
2.1煤气化的方法
在煤转化发展过程中,煤气化是最主要的一种技术。近年来煤气化技术的不断发展,所形成的气化方法也不尽相同,可以分成流化床气化、移动床气化、熔融床气化以及气流床气化这四种方法。其中,熔融床气化方法还在试用时期,而其他三种方法都已经工业化。
2.1.1流化床气化方法
这种方法是采用了不大于八厘米的颗粒煤作为原料,同时把气化剂作为流化介质,然后通过流化床的气体分布板从下由上通过床岩。流化床内气和固直接的返混和接触良好,它的传质和传热速率都很高,所以流化床的组成和温度都比较均衡。
2.1.2移动床气化方法
这种方法又叫固定床气化,这种方法需要逆向操作。一般可以分为常压和加压两种方法,常压法操作简单,但必须用块煤,不可以采用低灰熔点的煤。而加压法是在常压法的基础上进行改进和提高的,一般采用氧气和水蒸气作为气化剂,很大提高了煤种的适应能力。这种方法一般采用Lurgi加压气化法,所生产出来的煤气中的甲烷含量比较高。
2.1.3气流床气化方法
气流床是固体在燃料气化时,气化剂把煤粉带进气化炉进行并流气化。它的特点主要是气流隔开了各自的煤粒,燃料的粘结性不对气化过程产生影响。燃料在气流床气化炉的反应区做短时停留,燃料和气化剂快速反应。采用氧气和少许水作为气化剂,可以保持较高的反应温度。在气流床气化方法中,K-T炉法是最早被使用的。它一般在常温状态下操作,但出现了一些问题,后来又研究出了加压气化工艺-Shell和Prenflo方法。
2.2 煤气化的技术
如今已工业化的煤气化工艺有以下几种:Texaco水煤浆加压气化、Lurgi固定床加压气化、Dow水煤浆加压气化以及Shell粉煤气化。
2.2.1 Texaco水煤浆加压气化技术
Texaco水煤浆加压气化技术是将水煤浆作为原料,和工艺氧气在气化炉中进行部分的氧化反应,在气化压力和高温下,最后获得合成气CO和H2。这种工艺碳转化率和有效气成分很高,它安全性高,对煤种的适用范围广,有比较大的操作弹性,三废处理比较简单,有利于保护环境。
2.2.2 Lurgi固定床加压气化技术
这种气化法对煤质有比较高的要求,只能用块煤,粗煤气中甲烷的含量比较高,比较适合生产城市煤气,而且三废不容易处理。
2.2.3 Dow气化技术
这种气化技术工艺优良,有可能被用在化工生产方面。Dow气化炉可以分成两段,它具有以下一些优点:和Texaco互相比较,它的氧耗、煤耗以及吨氨能耗都比较低,气化条件比较温和,在二段炉可以采用一般的耐火砖,而且成本低,材料适应性广。运用这种水煤浆气化来生产甲醇和合成氨,或许是一种可行的方法。
2.2.4 Shell粉煤制气工艺
它是一种洁净的煤气化工艺技术,原料适应性强,这种工艺不仅适合联合发电,还可以将制取的合成气作为化工原料。它直接采用干粉煤进料,对于原料选择更广泛,成本低,煤种的转化和煤的消耗低。
2.2.5水煤浆化工的现状和技术开发
在煤化工中,采用水煤浆为原料,最难解决的问题就是怎样才能提高水煤浆的煤浓度,让浆体保持稳定状态。在工业配置中,水煤浆离气化炉比较短,中间贮槽的容积比较小,储存时间可以在几个小时到几天之内。提高浆体中的煤浓度可以采用对添加剂性能进行改善和增加第二种含碳固体的方法。这几年来,国家引进的水煤浆气化设备已经慢慢投产,虽然操作流程简便,但也存在一些缺点。干粉煤气化在我国的经验还不成熟,在国外主要是用来发电。
3 对煤气化未来的设想
总的来说,煤化工工艺还有一些缺点:例如运输困难、成本高、污染环境等。运输渠道都是通过轮船和铁路,运输量很大,成本很高,而且在生产过程中排出的废渣、废气等毒害物质,给水源、空气和土地带来了污染。化工装置在配置煤气化技术的时候,都是独立设置的。这种气化设置比较分散,根本无法解决运输量大,污染环境等问题,在21世纪的化学工业发展中已经不能适应形势的发展。在未来的煤气化发展中,可以考虑在煤矿的坑口,设置很多大型化的煤气化装置。另外,还可以在坑口旁边建立大型的煤化工综合性企业,从而提高煤化工产业的经济效益,让运输紧张状况得到缓解,也让城市周围工业区的环境污染得到改善,希望在不久将来这种设想能成为现实,成为将来煤化工发展的方向。
参考文献
[1]曹征彦.中国洁净煤技术[M].北京:中国物资出版社,2008.
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关键词:石油化工 工艺 安全性 危险因素
石油化工设备产油主体为石油裂解加工,且石油化生产装置主体为化工原料,化工设备中的很多工艺介质都属于有毒物质,同时还具有易爆、易燃的特征。因此在石油化工生产中必须重视工艺设备的安全性,但现阶段我国石油化工生产中存在一定的危险因素,本文即针对石油化工工艺中所存在的危险性因素,对其安全性工艺技术进行分析与探讨。
一、管线试压工艺技术
1.准备工作
通常大型石油化工设备中的管线系统有多种,管线走向也比较复杂。因此,为保证试压工作有效实施,需要充分做好管线试压相关准备工作。对石油化工管线进行试压前,一定要根据工艺流程图认真编制试压方案,并对具体试压流程予以充分明确,根据要求对具体试压方法、介质、安全技术措施及步骤等予以确定。
2.管线完整性检查
对管线完整性进行检查时管线试压前的必备工作,凡是未检查管线完整性而确认合格的设备均禁止实施管线试压试验。检查管线完整性的主要依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道试压系统图等。此外,检查管线完整性主要有三种检查方法,即:a.管线施工组根据设计图纸对所施工管线实施自行检查;b.具体施工技术人员逐条复检每条试压管线;c.试压系统中,依照设计图纸对管线检查完毕后,再由业主和相关质检部门对所有管线进行终检。对管线完整性内容进行检查内容包括软件与硬件。
3.物资准备
一般可将管线试压介质进行两种类型的划分,即:液体与气体。通常液体采用纯水、水及洁净水等;而气体则采用干燥无油空气、空气以及氮气等,因此,如果对管线没有其它特殊要求,一般试压介质均会对水进行选用。由于试压工作具有一定危险性,因此,试压工作实施前,应该确保物质准备充分,具体包括保养维护、安全监察管线试压设备、进场布置等;采用仪表与仪器等检查、安装、校验各种管线试压;实施试压前,必须充分准备好螺栓、盲板、螺母、垫片等材料;采用设备、阀门、流量计、安全阀、管件、仪表等隔离措施;管线试压时,做好充分的现场布置、物资供应等相关工作。
4.管线压力试验
通常情况下,试验内管线压力相等于设计管线压力的2倍,所以,若设计管道温度高于试验温度,管线试验压力和公式Ps=1.5δ 1/δ 2δ 1/δ2>6.5相符合的情况下,取值为6.5;若在试验温度情况下,Ps产生大于屈服强度应力时,一定要降低管线试验压力,使其低于最高去强度试验压力。此外,在对管线强度试验中气压进行设定时,如果管线强度试验与设计标准相符合,则应该降低管线试验压力,降至等同于气密性试验压力,并稳压半小时,如果无压降、无泄漏现象则为合格。
二、管道工艺技术
1.容器和塔的管线设计
必须对工艺原理进行严格遵循,合理布置容器和塔,在管线布置汽提塔与分馏塔时,通常会将调节阀组设置在分馏塔与汽提塔之间,保证所安汽提塔和调节阀组相接近,同时保证调节阀前液柱足量。在布置回流管和分馏塔间的管线时,如果通过热旁路对分馏塔塔顶压力进行控制,必须保证热旁路短,而且避免产生袋形,且调节阀的位置应给设计于回流管之上。在布置气液两相流管道的过程中,调节阀在管道中必须尽可能与接收介质的容器相接近,以确保管道压降频率下降,避免管道振动。因此,要防治对管线进行随意布放。
2.泵的管线设计
在石油化工生产中应用泵入口偏心异径管,对泵吸入管道进行合理设置,是确保泵可以正常、安全工作的关键。如果泵人口管系统发生变径的情况,应该采用偏心大小头防治变径处堆积气体,对偏心异径管进行正确安装的方法为:通常采用项平对偏心异径管进行安装,如果异径管和弯头为直连状态,应该对其进行底平安装。此安装方式能够有效节省低点排液。对泵入口管线进行布置时,一定要对以下两大因素进行考虑:①设置泵的入口管支架。例如,泵进口位于一侧,那么泵入口管支架必须是可调试性的,而且还要保证阀门与入口管位于石油化工生产泵的侧前方;②气阻。防止进泵管线发生气阻现象。虽然管线布置符合所设计的工艺流程图,然而,也会局部同样会产生气阻,也会对泵的正常运行产生严重影响。
3.冷换设备管线设计
①安装净距。在石油化工生产过程中,为便于设备检修,必须确保换热器阀门法兰、设备封头、进出口管线之间距离适当,通常设定螺栓拆卸净距大约为300mm;②冷换设备。因为冷水走管程是从下部进入,上部排出,所以,如果供水发生故障,而换热器中积存大量水分,所以不会导致冷换设备排空;③热应力。通常换热器固定点位于管箱端,所有与封头管嘴相连接的管道,都要对其由于换热器热胀而影响位移的因素予以充分考虑。
三、结语
从标本兼治角度分析,石油化工设备的质量在很大程度上影响着石油化工的安全生产,安全设计石油化工设备是避免发生爆炸、火灾等事故的重要工作。因此在石油化工生产中,一定要对工艺管道安装质量进行严格控制,避免管道泄漏。在安装石油化工工艺管线时,对法兰连接密闭性与焊缝质量进行检验,做好石油化工生产管线试压工作,以提高工艺设备的安全性,实现安全生产。
参考文献:
关键词 中型沼气工程;建设;工艺技术
中图分类号 S216.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)01-0251-02
中型沼气工程厌氧反应器单体装置容积为50~300 m3、总池容为100~1 000 m3,日产沼气大于50 m3,并配套有发酵原料的预处理系统、沼渣、沼液综合利用系统及沼气的储存、输配和利用系统[1]。随着农业产业结构调整,我国畜禽规模化、专业化养殖发展迅速,养殖场沼气工程建设也得到很大发展,特别是中型沼气工程发展数量庞大。从目前我国沼气工程建设来看,大、中、小型建设各有特点。笔者结合调研及工程实例,对中型沼气工程建设及消化工艺进行了分析和研究。
1 养殖规模及选址原则
中型沼气工程建设规模应与养殖规模相匹配。建设规模过大,会造成投资成本过高,粪污原料不足;过小,又会造成处理粪污能力不足,导致原料过剩。按照中型沼气工程的总池容100~1 000 m3计,养殖场生猪存栏为800~10 000头,或肉牛存栏150~2 000头,或肉鸡存栏4万~50万羽或与此规模相当的畜禽养殖量比较合适。中型沼气工程选址要符合养殖场生产的整体规划,必须满足工程对原料、能源、水电的供应需求,充分利用地形地貌,节约建设用地。建设地点要有较好的工程地质条件。尽量选择在养殖场和附近居民区主导风向的下风向,以防止病原体的传播。
2 建设方式
大型沼气工程厌氧反应器均建于地上,小型沼气工程绝大部分建于地下。而中型沼气厌氧池有地上式、地下式、半地下式3种。应根据养殖场所处位置、地形地貌、地下水位、环境、投资成本、建设技术等方面综合考虑沼气工程的建设方式。
2.1 地上式
地上式沼气厌氧池需要提升泵进料,自流出料,消化器可以建得比较大。消化器内料液压力大,对地基强度要求高。材料有钢筋混凝土、搪瓷拼装、钢板焊接等。建造专业性强,建设费用较大。增温、保温设施容易安装,维修保养方便。我国北方中型沼气工程应用较多。厌氧消化器种类有CSTR、USR、UASB、AF等。
2.2 地下式
建造地下式厌氧反应器时,从地面往下挖坑,钢筋混凝土建造。利用自然地势之差自流进料、自流出料,减少动力提升、节约能源、占地少、建设费用低、管理方便,冬季可依靠地温进行保温,但不利于中温或高温发酵,维修保养难度大。我国南方常温中型沼气工程应用较多。但在地下水位比较高的地方不宜采用地下式厌氧装置。
2.3 半地上式
半地上式沼气厌氧池介于地上式和地下式之间。一般需要提升泵进料,也可自流出料。建池材料可用钢筋混凝土或玻璃钢。地上式与地下式中型沼气工程比较见表1[2]。
3 池型选择
经过多年的发展,形成了多种中型沼气工程厌氧消化器的池型,不同池型各有特点。
3.1 单池
容积为1 000 m3以下的地上式中型沼气工程厌氧消化器一般采用单池建造。而地下式的厌氧消化器单池的池容多在400 m3以下,超过500 m3工程成本会大大增加,技术要求更高,难以保证工程建设质量。
3.2 双池或多池
一般来说,总池容达到600~1 000 m3的中型沼气工程厌氧消化器以分作2个或3个池来建设比较合适。一是小的消化器建造方便,技术成熟有保障;二是即使一个消化器正在检修,另一个消化器还能照常运行。
3.3 一体化池
厌氧贮气一体化池是一种地上式或半地上式结构。罐体可以采用钢结构或钢筋混凝土结构,采取组合装配方式建造。下部为发酵原料发酵区;上部为双膜式柔性贮气柜,用于收集、贮存沼气。该种工艺技术可节省建设用地、降低造价、减少投资。
3.4 圆柱形池
圆柱形池是中型沼气工程厌氧消化器普遍采用的外形结构,池体直径一般为6~10 m,柱体高与直径比为0.8~2.0。对于地下式池,消化器底部和顶部做成削球形球壳状。对于地上式来说,反应器池底要保持一定坡度,池顶部集气罩部分为圆锥壳,高度采用0.5~1.5 m。池体设置人孔,以便检修。
3.5 长方形池(或矩形池)
外形近似长方形(或矩形),卧式。结构由发酵间、贮气间、水压间、进料口和出料口、搅拌器、导气喇叭等组成。发酵间主要贮藏发酵原料,与位于发酵间上方的贮气间相通。搅拌器的作用则是使物料不致沉于池底,也能防止结壳,加速发酵进行[3]。目前,我国该种池型在中型沼气工程中应用较少,当需要较多的气量时,可将数座发酵池串联在一起,组成联合沼气池。
3.6 红泥塑料池
红泥塑料沼气池是一种地上式池,我国大陆20世纪80年代中期引进,经消化吸收,现已得到有效推广。目前我国福建省一带应用较多。其特点:一是材料抗老化、耐腐蚀、阻燃,使用寿命长;二是吸热性优,可充分利用太阳能,提高发酵温度;三是安装方便,商品化生产,降低投资;四是规格灵活,适用于不同厌氧工艺池顶的覆盖;五是发酵槽采用大揭盖的方式进料和出料,特别适宜批量进料的干发酵作业,固体物质的含量可达20%~25%。
工程特点是厌氧池可采用砖混―矩形结构,施工容易,造价低。工艺特点是可通过沼气池覆膜吸收太阳能,加热污水温度,增强厌氧菌活性;采用低压―恒压―厌氧技术,有利于沼气释放,提高产气率;水流沿程具有良好的优势菌群分布,厌氧效果好。雨水较多的地方可在沼气池上方加盖透明费隆瓦大棚,以减轻雨水的冲击。
4 中型沼气工程主要设施参数的确定
4.1 酸化调节池容积
按以下公式计算:
V调节池=qt(1)
式(1)中,V调节池为酸化调节池有效容积(m3);q为进料量(m3/d);t为酸化时间(d)。猪、鸡、鸭粪便酸化时间为6~12 h,秸秆、牛粪为2~3 d[4]。但在实际应用中,调节池容积一般按养殖场1 d粪污处理量来设计。
4.2 厌氧反应器容积
中型沼气工程厌氧反应器容积可根据多种方法确定。当确定反应器容积时,总容积宜比计算值大8%~10%。
(1)标准方法。根据《NY/T 1220.1―2006沼气工程技术规范 第一部分 工艺设计》计算确定[4]:
V=QSO/SV(2)
式(2)中,V为厌氧反应器有效容积(m3),Q为养殖场每天需厌氧处理的综合污水量(m3/d),SO为污水COD浓度(kg/m3),SV为有机容积负荷(kg/(m3・d))。
根据每天粪污处理量及水力滞留时间确定:
V=Qt(3)
式(3)中,V为厌氧反应器有效容积(m3),Q为养殖场每天需厌氧处理粪污量(m3/d),t为水力滞留时间(d)。
按厌氧反应器投配率来确定:
V=10 Vn/P(4)
式(4)中,V为厌氧反应器有效容积(m3),Vn为每天需处理的综合污水体积(m3/d),P为设计投配率(%/d),通常采用5%~12%/d。
(2)经验方法。根据养殖量确定:
V=(9~11)G/100(5)
式(5)中,V为厌氧反应器有效容积(m3),G为养殖存栏量(存栏肉猪或肉猪当量,如1头母猪折算3头肉猪,1头肉牛折算5头肉猪,1头奶牛折算10头肉猪,30只蛋鸡折算1头肉猪,60只鸡折算1头肉猪等)。
可根据当地建好的养殖场中型沼气工程作参考,从畜禽常年存栏量、粪污量、粪污浓度及建设方式来确定沼气池容积的大小。
4.3 贮气柜容积
中型沼气工程贮气柜一般采用湿式低压贮气柜,主要由水封池、钟罩、塔节及升降导向装置组成。当沼气主要用于炊事时,贮气柜的容积按日产气量的50%~60%设计;当沼气用作炊事和发电(或烧锅炉)各占约50%时,贮气柜的容积按日产气量的40%设计[5]。
4.4 贮液池容积
贮液池用于贮存不能及时消纳的沼液,同时还有兼氧消化废水的作用。贮液池容积应根据沼液量、贮存时间、用肥周期、当地降雨量等因素来确定,一般可按照贮存10~30 d的沼液量来确定。
5 工艺流程
中型沼气工程工艺流程一般分为能源生态型和能源环保型2种,要根据污水排放标准、土地消纳能力、粪污资源量来确定工艺流程。中型沼气工程厌氧消化工艺选择的原则是尽量采用先进、成熟、运行可靠的工程技术,在保证沼气工程达到设计要求的前提下,尽量减少投资和运行成本;设备质量优良可靠,确保运行稳定,具有良好的性价比;沼气系统力求管理简便,以降低劳动强度。
5.1 基本原理
格栅集污池用于收集养殖场粪污,并通过格栅去除杂草等较大杂物;酸化调节池,起匀质、调配作用。原料进入厌氧反应器,在适宜的温度、pH值情况下进行厌氧反应;生成的沼气经过脱水、干燥、脱硫等处理后作为生产、生活用能或用于发电;沼渣经浓缩、滤干后可用于作物、花卉、林木施肥,沼液进入贮液池贮存,用于农田灌溉或鱼塘养鱼。
5.2 系统组成
中型沼气工程一般由预处理系统、厌氧消化系统、沼气净化利用系统、沼肥利用系统等组成。预处理系统包括格栅集污池、酸化调节池等;厌氧消化系统包括厌氧消化器及其附属检测设施;沼气净化利用系统包括脱硫器、气水分离器、贮气柜、阻火器、沼气流量计、沼气输配管道、沼气炉灶、沼气灯、沼气热水器、沼气加热器、沼气锅炉、沼气发电机组等;沼肥利用系统包括贮液池、沼液提升泵、抽渣泵(车)、污泥干化场、沼液喷灌设备等,工艺流程如图1所示。能源环保型沼气工程的厌氧出水还要经过好氧处理,经曝气、沉淀、滗水、闲置等过程,才能达到污水排放标准。在我国的许多地方,中小型养殖场一般建在村里或离村庄不远的地方。所建设的沼气工程沼气的利用方式最好是给附近村民集中供气,解决村民生活炊事用能。沼肥用于农户果园、蔬菜、经济作物施肥。这样可以融洽养殖场与村民的关系,促进养殖
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业发展,提高沼气工程效益。一个存栏5 000头猪场的中型沼气工程,可建造容积为500 m3左右的厌氧反应器,日产气量可达200~600 m3,可供200~300户集中用气。
6 结语
中型沼气工程建设要结合养殖场实际情况,从多方面综合考虑。应根据不同地区的地质、南北方气候差异以及养殖场不同建设规模、资金条件等,采用不同的建设方式。如一些地方属膨胀土区,若采用地下式池容易开裂,因此厌氧消化器可采用地上式的USR、红泥塑料消化器等;而一些地方属缓坡地带,地型地质条件较好,厌氧消化器可采用地下式的结构,占地少,省投资,可自流进料,实现无动力运行。
中型沼气工程的工艺条件与大、小型沼气工程既有相同之处也有一定的差异。要根据养殖场不同的发酵原料、发酵条件,采用新技术、新工艺来完善中型沼气池工程的建设。
7 参考文献
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[3] 李国鼎,李国建.环境工程手册・固体废物污染防治卷[M].北京:高等教育出版社,2003.
关键词:油田 分层压裂液 酸化液 工艺技术 效果分析
油田试油技术在广义上就是指试油施工的整个过程,其中包括了各方面的工艺技术例如:地层的测试、常规试油的工艺技术程序、试井测试和技术改造措施,这些工作全部是为了取得油田实际储油参数而进行的,压裂液工艺技术以及酸化液工艺技术,在中国石油集团渤海钻探工程技术研究院的工作学习中,我对石油技术做过颇多分析,本文就针对油田分层压裂酸化工艺技术展开探讨,分析压裂液技术与酸化液技术在我国油田种的应用、效果。
一、压裂技液术与酸化液技术的概述
1.压裂液技术
油田压裂液工艺技术应用上主要是压力将地层压开,形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来,以减小流体流动阻力的增产、增注措施。
压裂液主要有前置液、携砂液、顶替液组成的。压裂液的性能要求:黏度高,性好,滤失量小,低摩阻,对被压裂的流体层无堵塞及损害,对流体矿无污染,热稳定性及剪切稳定性能好、低残渣、配伍性好、破胶迅速、货源广,便于配制,经济合理。
压裂液主要作用在概括来说有以下几方面:1、携带支撑剂到地层;2、压开裂缝;3、降低地层温度。
2.酸化液技术
酸化液技术分为压裂酸化工艺技术和基质酸化工艺技术两种,主要是利用酸液解决生产井和注水井周围污染问题,进一步的清除缝隙中的堵塞物质,达到扩大地层裂缝,提高渗透率的一种工艺技术。压裂酸化技术指的是在酸化的基础上压裂,将天然裂缝加宽、扩大、延伸,或是通过压裂岩石形成新的岩缝。形成之后的岩缝凹凸不平,在施工后形成槽油、沟油等流通道,改善了之前的汽油景田流渗状况,提高产油量。还有一种普通盐酸的酸化工艺称之为解堵酸技术,用以压裂压力低于破裂压力时的酸化处理的工艺。这种技术用途不如前类宽泛,只能解除汽油井眼周围小范围的堵塞,但该技术具有低成本、工艺技术操作简单、对地层的溶解度高的优点;目前的酸化技术主要分为:酸洗酸化;解堵酸化;压裂酸化。
二、压裂技术与酸化技术的应用相关问题
1.现有油田的实际问题
油田储层常表现为低渗、低孔、低压、裂缝性难采油藏多等多种问题,而多层系开发的油田储层剖面的非均质性严重,相比之下层间差异大,难以实现均衡改造,所有类似油井必须经过压裂技术、酸化技术加以改造才能投入生产。
2.压裂技术与酸化技术在油田中的应用与问题的解决
综合探讨国内外的分层压裂技术,压裂液的主要作用是:造缝和携砂。压裂液与地层岩石和油藏流体要配伍并且对支撑剂渗透率伤害最小。一般来说,压裂液体系主要包括:水基压裂液(羟丙基瓜尔胶)、清洁压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液(CO2或N2)以及相应的交联剂、破胶剂和添加剂。
其主要功能是造缝并沿张开的裂缝输送支撑剂,因此液体的粘性至关重要。成功的压裂作业要求液体除在裂缝中具有较高的粘度外,还要能够迅速破胶;作业后能够迅速返排;能够很好地控制液体滤失;泵送期间摩阻较低;同时还要经济可行。
由于水基液具有价廉、性良且易于控制等特点,已成为应用最为广泛的压裂液。 用于稠化压裂液的聚合物之一是瓜胶。瓜胶聚合物具有很强的亲水性,把瓜胶粉加入水中,瓜胶的微粒将溶胀并与水化合,即瓜胶聚合物分子与许多水分子缔合,在溶液中展开并延伸。从而增加了溶液的粘度。因为瓜胶中仍有4-8%的水不溶物,所以,在聚合物链上又引入了羟丙基,制成羟丙基瓜胶。
水基压裂液以有机硼交联体系为主,压裂液耐温条件达到150-170℃。
酸化液是强化采油(EOR)的一种措施,是油气井增产、注入井增注的一项有效的技术措施。其原理是通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用,恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化(也称酸压)。酸洗是将少量酸液注入井筒内,清除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及垢等,并疏通射孔孔眼。基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层,依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性。酸压(酸化压裂)是在高于岩石破裂压力下将酸注入地层,在地层内形成裂缝,通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。酸化施工使用诸如水泥车、泵车一类的施工车辆,将酸性水溶液(如,盐酸、氢氟酸、有机酸)注入地层。注入的酸液会溶解地层岩石或胶结物,从而增加地层渗透率,使油气的产出、驱替水注入更加方便。在酸化施工中,为了提高酸化效果,可以采用聚合物稠化酸注入、有机缓速酸注入、变粘酸酸化、粘弹性表面活性剂酸化等新工艺。
三、总结
分层压裂技术和酸化工艺技术有对油田开采进行高出油率的作用,有较大的推广实践应用前景,通过我国的油田实践证明,封隔器分层更具压裂效果,更加节约时间,更能降低油层污染、提高生产产量。结合我国出现的新区勘探困难,老区油田增产的现状,油田的压裂。酸化技术工艺还有待进一步发展,今后,油田增产改造措施将越来越复杂,目标也逐渐从单井、低渗透率向高渗油田发展。
参考文献:
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【关键词】桥梁;冬季;混凝土施工;施工工艺技术
随着经济发展和国家对基础设施建设投入力度的不断加大,越来越多的桥梁相继建成,而在北方通常常温施工的季节比较短,混凝土施工作为桥梁工程中重要的部分之一,混凝土施工在很大程度上会受到温度的影响,所以在冬季进行桥梁混凝土施工,一定采取一定的技术措施,以保证混凝土施工的质量。从相关的施工规范中可以得知,如果室外连续五天的平均气温都低于五摄氏度,也就是说施工已经进入冬季了。
1温度和混凝土强度之间的关系
桥梁混凝土在搅拌浇灌之后逐渐凝结是其水化作用的结果,除了混凝土自身的材料和配合比会给水泥的水化作用的速度带来影响之外,温度也会影响水泥水化作用的速度。水泥水化作用的速度和强度会随着温度的升高而加快加大。如果温度为零摄氏度时,混凝土的一部分水已经开始结冰,由于水泥水化作用中的水开始减少将会导致水泥的水化作用的速度变慢,同时强度增长也很慢。如果在水泥中的水完全成了冰,水泥的水化作用就会停止强度也不会继续增长了。在水变成冰之后,混凝土的体积会在原来的基础上增大百分之九左右,同时会产生比混凝土内部形成的初期强度值还要大的冻胀应力,这将会在很大程度上破坏混凝土导致混凝土的强度降低。除此之外,如果水变成冰将会在骨料和钢筋表面上出现一些比较大冰凌,使得水泥浆和他们之间的粘结力受到影响,给混凝土的抗压强度造成影响。如果冰凌融化之后将会在混凝土内部形成空隙,给混凝土的密实性和耐久性造成影响。在冬季进行混凝土施工,混凝土强度增长主要会受到水形态变换的影响,如果新浇筑的混凝土马上冻结水成为冰水化作用速度极其缓慢,也就是说在浇筑之后温度非常重要。需要注意的是,在完成浇筑时做好养护,对水化作用有着重要的作用和意义,如果其抗压强度达到百分之四十之前没有受冻,经过养护就受到冻害的影响。基于此种情况,在冬季进行桥梁混凝土的施工一定要注意施工工艺技术的合理性。
2冬季桥梁混凝土施工工艺技术措施
2.1冬季桥梁混凝土施工准备工作
在冬季桥梁混凝土施工开始之前,需要做好以下的准备工作,第一,应明确相关人员的岗位职责;第二,要根据工程现场的实际情况编制出可行性较强的施工方案;第三,在施工之前要组织相关的人员进行培训和学习,以保证能严格按照相关的规范中的规定进行施工;第四,要在施工方案中的原材料的基础上做好储备工作,同时要控制好原材料的质量。要做施工现场的各项防冻工作。确定好混凝土的施工配合比。在施工之前应做好所有的准备工作,为施工的顺利开展打下坚实的基础。
2.2施工中材料的选择
在混凝土施工中,通常用到的材料主要有水泥、砂、碎石、粉煤灰以及高效减水剂等。C30的混凝土应采用普通的32.5的硅水泥,其各项指标都应按照相关标准中规定的要求,在冬季混凝土施工最好采用袋装水泥并提前进行预热保温;C30的混凝土应采用机制砂,C40的混凝土应采用黄砂,其相关指标都应符合相关规范中的要求;碎石有0.5-1.6厘米和1.6-3.15厘米两级安照25%和75%的比例掺配成为0.5-3.15厘米的连续级配,其相关指标应符合相关规范中的要求。
2.3混凝土的拌和及保温
在混凝土拌和中,为了保证混凝土具有良好的和易性,在搅拌时要按照石、砂、水、水泥和掺和剂、外加剂的投料顺序进行投料;在生产期间,要有专人负责骨料的下料,严格控制好粉煤灰的值;搅拌站也根据气温采取防冻措施,以保证拌和的质量;应随时对拌和水的温度进行测量,以保证混凝土具有合理的坍落度。在对混凝土材料进行加热的时候,应首先考虑对水进行加热,若无法满足要求可以对骨料进行加热,一般情况下,对于强度等级不超过42.5的普通硅酸盐水泥以及矿渣硅酸盐水泥来说,拌和的水温度应控制在等于或者是小于80摄氏度,骨料应控制在等于或者是小于60摄氏度;若等级的等于或者是超过42.5时,普通硅酸盐水泥的拌和水温度应控制的等于或者是小于60摄氏度,骨料的温度应控制在等于或者是低于40摄氏度,如果水和骨料已经达到规定的温度但是无法满足热工计算要求,可以将水加热导100摄氏度,在这里需要注意的是,水泥不能和超过80摄氏度的谁直接接触。在加热的时候,可以通过电加热以及蒸气加热等方法来实现。用于对水进行加热的容器应进行保温,同时其容积应确保可以满足使用要求,水泥应保持常温不能直接进行加热,在使用之前应放入到暖棚中保温,并做好配合比试验。
2.4混凝土的运输
在运输的过程中,为了预防混凝土热量散失,应该采取有效的保温措施。
2.5混凝土的浇筑
在混凝土浇筑之前,首先要将模板和钢筋上的杂物和污垢清理干净,同时要好防冻和保温措施,将保温棚搭好并确保其内部的温度;主要模板接缝以及棱角应加强缝嵌塞;在振捣时应以振动棒振捣的方式以保证混凝土的密实性和均匀性,在拆模之后应确保混凝土表面平整,应对混凝土进行分层浇筑,每层厚度应大于或者是等于20厘米,在振捣时振捣棒之间的距离最好控制在40厘米左右,为了保证层间良好衔接混凝土具有整体性,上层应插入下层15厘米,在混凝土表面没有明显的沉降出现泛浆之后提出振动棒。
2.6养护
冬季混凝土在浇筑之后,应做好养护工作,注意保温,保证其不受冻。
3冬季桥梁混凝土施工应注意的问题
第一,在冬季对桥梁钢筋进行焊接时,温度不能低于零下二十摄氏度,同时应采取一定的防风雪措施,减少焊件的温度差;第二,在完成焊接之后不能使得接头和冰雪接触;第三,在进行钢材预应力张拉时温度不能低于零下十五摄氏度;第四,在常温下进行预应力混凝土孔道压浆;第五,如果在混凝土中加入了防冻剂,应对其含盐成分引起注意不能腐蚀钢筋。
4结束语
综上所述,桥梁混凝土施工在冬季进行是较为常见的,由于混凝土施工会受到温度的影响,这就需要在冬季混凝土施工中要严格按照施工工艺技术进行,以免混凝土施工受到冻害的影响,进而影响桥梁工程的整体质量。
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