水厂改造工程施工方案范文

水厂改造工程施工方案篇1

关键词： 污水处理厂 一级A标准 提标改造

1.概况

国家环境保护总局于2006 年第21号的公告中提出，城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》[1](GB18918-2002) 一级A标准。2008年6月，太湖蓝藻事件导致无锡市自来水危机，江苏省加快推进了污水处理厂的改造，成效显著。城镇污水厂提标改造成为了近几年污水处理的热点。

污水厂通过一级A提标改造，可提高出水水质，减少污染物排放负荷，降低水体富营养化的风险，提高缺水地区的水资源利用率。“十二五”我国污水处理将进入“提标改造年代”。

污水厂升级改造是对现有污水厂不进行大的改、扩建的前提下，通过改进其运行方案、运行维护程序或通过“打通瓶颈”来提高处理能力和处理效率[2]。提标改造[3]是由于排放标准提高，采取非工程或工程措施对城镇污水处理厂进行改造，使其出水水质稳定达到新的排放标准的过程。相比之下，提标改造的重点不仅在于改造，目标在于污水厂的出水达到一级A标准，更具有针对性和操作性。

经过近年的探索及尝试，处理厂提标改造有了相当数量的建设成果，也遇到了较常见的问题。因此，本文对提标改造的技术要点进行讨论，利于下一阶段提标改造项目的实施。

2.提标改造的技术要点

2.1重视详细分析

江苏省在实施一系列的提标改造项目后，提出了几点原则：先优化运行，后工程措施；先内部碳源，后外加碳源；先生物除磷，后化学除磷；减排兼节能，达标顾经济[4]。从实际实施的经验，原则的实施应建立在详细分析基础上：如污水厂配套的管网系统情况、厂内进水水质特征、日常运行情况等。

当地管网系统的情况，包括了纳污范围、建设运行情况、管网水质等。由于一级A标准不是在全部水域强制执行，在经济条件还不富裕，污水收集管网覆盖率还不高的地区，应先扩大污水管网的纳污范围，提高污水收集率，再科学选择污水处理方式和确定排放要求[5]。

污水厂进水水质特征分析是确定污水处理工艺方案、确定污水厂工艺运行模式，保证尾水稳定达标的重要依据。如果进水水质不佳，如不可降解的COD、不可氨化的TN等所占比例较高，会影响常规处理的效果，造成出水指标难实现稳定达标。

提标改造项目的分析研究也包括了厂内日常运行情况的掌握，改造中可充分挖掘污水厂原有设备的潜能，以较少的投入能实现较优的改造效果[2]。

通过对污水处理厂的详细分析，遵循提标改造项目的实施原则，可减少项目实施过程中或实施后对污水厂原有工艺的冲击。由于改造项目是在原有污水厂的流程上实施，为了减少对原污水厂日常运行的影响，提标改造项目的设计和施工前要编制具体可行的实施方案，可对正在运行的污水处理厂的影响降到最低程度[6]。

2.2 重视工业废水的冲击

江苏省提标改造的调研发现，进入污水厂内的工业废水是影响出水达标的关键因素。以生活污水为主的污水处理厂运行较为稳定，改造后基本上都能达到一级A标准，而以处理工业废水为主(工业废水占进水的50%以上)的综合污水厂在提标改造后却存在较多问题与困难[7]。

提标改造应重视工业废水对处理流程的影响，然后根据具体情况采取不同的源头控制或预处理等方式。也可采取不同污水的水质混合控制及处理[8]的方式，为生化处理创造最佳条件，利于改造后处理工艺的实施。

污水厂的实际运行中，工业废水与生活污水合并处理存在很多实际问题，可考虑工业区污水单独收集处理，调整城市规划布局等方法改善工业废水对污水厂的冲击。

2.3影响稳定达标的关键因素

污水厂出水是否能稳定达标，决定了提标改造效果，一般而言，跟水质、水处理环境等因素相关。如进水水质中工业废水比率过高；进水水质中碳源季节性不足；冬季污水水温偏低，造成硝化菌活性下降，反硝化反应效果不佳等，会影响到污水厂氨氮、TN不能稳定达标等[5]。

氮磷指标是影响达标的重要指标。当进水碳氮比不高时，脱氮和除磷不能兼顾，一般建议优先考虑脱氮所需碳源，因为外加碳源的药剂费用要高于化学除磷的药剂费用，并存在碳源投加量不易控制的风险。生物除磷很难达到一级A标准，为保证出水TP稳定达到0.5 mg/L以下，必须增设化学除磷措施。

碳源不足广泛存在于各地区的污水处理厂。若内部碳源不能够满足要求，就需投加外部碳源。外加碳源一般选用甲醇、醋酸及醋酸钠。淀粉、葡萄糖、高浓度可生化性好的工业废水等也都可以作为补充碳源。

冬季低温均对生物脱氮产生了较大的不利影响。低温条件致使污水处理系统中微生物数量减少，活性降低。污水处理厂污水的最低温度在10℃左右，当冬季水温< 15℃时，生物脱氮效果及活性污泥的硝化反硝化性能受低温的影响开始明显，城镇污水处理厂出水TN达标的难度增大[4]。

除了要选择合适的改造方式外，出水的效果还取决于厂内工艺的运行水平。应充分利用污水厂实际运行中积累的经验工艺运行参数作为改建和扩建时工艺设计参数，采用中试或生产性试验、数学模型等手段[2]。

2.4新技术的选用

工艺方案的选择需注重成熟性和可靠性。因此，提标改造工艺的选择不是仅简单地提倡选用先进的新技术。必须把技术和工程风险最低化，

在提标建设过程中，在工程实践中要慎重选择，不断总结科研成果和生产实践经验，优先采用稳定有效的新技术、新工艺、新设备[5] 。

根据项目实施经验，推荐可选择采用活性污泥和生物膜复合工艺，其对于用地紧张的污水厂改造具有很大的优势，改造简单易行且不占用新的用地，但由于国内性能良好的填料较少且缺乏相应的工程经验，项目实施前对其可行性应进行详细分析。

3.提标改造的展望

随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，对水质的要求也越来越严格，提标改造的项目必将得到进一步的快速推广。现在污水处理厂的处理流程、工艺日渐成熟，但处理工艺也更加复杂和精细。项目实施前应更注重分析研究，平衡各方面的利弊，最大程度优化项目的实施。

水厂改造工程施工方案篇2

关键词：水厂建造 三维工厂设计系统 碰撞检查 模拟

Application of 3D Plant Design System in Water Plant Construction

Hejinjia、Zhengwei、Cuicunjie、Gaoguoxin、Chenyi

Nuclear Industry Research And Engineering CO.,LTD BEIJING SHUNYI 101300

Summary：3D Plant Design System, as an advanced design tool which is universally used in various industries around the world, can effectively improve design quality, reduce the site modification, integrate project management information and reduce the construction cost. 3D Plant Design System has been widely used in petroleum, chemical, nuclear power and ship building projects. However, most of the water plant construction projects that concerned with people’s livelihood are still remaining in 2D design level. This thesis analyzes the actual application effectiveness of the features of 3D technology for Water Plant Construction in China with reference to the successful application cases of 3D Plant Design System in large projects like nuclear power projects, and affirms that 3D technology has been playing an active role in the development of construction technology for water plants. Meanwhile, the thesis also makes a preliminary exploration for the development of digital water plant construction technology in China.

Keyword :Water Plant Construction,3D Plant Design System, Collision Detection, Simulation.

中图分类号：TU2 文献标识码：A

一、概述

三维工厂设计系统是目前世界上通用的先进工厂设计工具，对工程项目而言，它不仅可以缩短工程设计时间，提高设计质量、减少设计差错，而且能与工程采购，施工管理及水厂的运营维护形成一个整体。

国内石油、化工、核电、船舶等大型项目都选择了具有三维虚拟现实特性的三维数字化工厂设计系统，如PDMS、PDS、SP3D等世界主流应用软件，作为其工程设计的技术手段和设计管理手段进行项目的设计和项目开发。此项技术手段大大提高了设计及设计管理的效率，缩短了设计综合时间，减少了现场设计变更，使工程设计技术和工程设计管理水平跨上了一个新的台阶。三维工厂设计技术，在这样一个发展过程中起到非常重要的作用。在此基础上，各行业又将三维设计的知识成果延伸到工程建设管理和生产运行管理的各个阶段，特别是将三维工厂设计成果应用于业主工程管理阶段，如物料和设备采购管理、工程接口控制、工程形象进度控制、工程质量控制点管理以及现场施工组织设计、模块化设计、模块化施工等，这些技术的广泛应用大大地改善了业主和现场施工的工程管理水平，缩短了工程的建设周期，减少了现场工作的准备时间，协调现场各方的工作，获得了显著的经济效益和市场效益。而在工程运行管理领域，上述知识的成果则被广泛地应用于现场维修、现场隔离、维修空间的布置和规划、维修过程动作规划和路径规划、设备历史记录和管理、工程人员培训等多方面。

图1 某大型项目三维工程模型效果图及从模型抽取的各专业施工图

而我国的水厂建造大多还处于二维设计阶段，从建造到后期运行维护仍以二维化的施工图纸为依据，各类建造信息未能有效地集成，业主及施工方对项目建造进度控制能力较弱，项目建造过程中产生大量变更，导致水厂建造效率不高，成本增加。

水厂建造要提高安全性、经济性和质量性，一个关键的解决方案是从设计阶段就采用三维数字化技术进行设计，在三维设计数据基础上实现水厂设计、施工、调试、运行、检修整个生命周期的全过程管理，最大限度提高设计质量，降低设计、运行、管理、维修的各项成本，从而全面提高水厂的效益。

二、水厂三维设计系统的优势

协调性：

这个方面是水厂建造中的重点内容，不管是施工单位还是业主及设计单位，无不在做着协调及相配合的工作。一旦项目的实施过程中遇到了问题，就要将各有关人士组织起来开协调会，找各施工问题发生的原因，及解决办法，然后出变更，做相应补救措施等进行问题的解决。在设计时，往往由于各专业设计师之间的沟通不到位，而出现各种专业之间的碰撞问题，例如泵房的结构设计与设备、管道布置设计，由于施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的，真正施工过程中，可能在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件在此妨碍着管线的布置，这种就是施工中常遇到的碰撞问题，三维工厂设计系统的协调就可以帮助处理这种问题，利用碰撞检查技术在水厂建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成碰撞检查报告，以便各专业间协调解决问题。

三维布置的模型能够直接进行碰撞检查，能够进行硬碰撞（实体碰撞）和软碰撞（考虑保温层、服务空间及安全距离）检查，能够进行自动碰撞检查和在线碰撞检查，碰撞提示方式要包括三维实体颜色变化等，并且要自动生成碰撞检查报告，报告内容包括碰撞类型、空间位置、碰撞对象的参数属性等。通过三维技术可以实现水厂建造过程中的零碰撞，减少了水厂建造中的现场变更率，有效地降低建造成本 。

可出图性：

目前市场上主流的三维工厂设计系统都具有用户自定义出图技术，能够从三维模型直接生成管道ISO图，管段下料图、材料报表，在出图时可以任意控制模型表达，如管道可以按管道系统或管径大小等任意属性直接表达为双线带中心线、或双线不带中心线、或单线等。能够对模型进行任意剖切。能够在高亮版本间差异。修改设计模型时图纸标注只需更新，不需重新切图、重新标准。能够与CAD进行良好的集成以满足所有出图要求。

开放性：

三维设计工厂系统开放程度高，易客户化，与其他软件的数据转换和接口也很方便，易于将各种格式元件库和等级库转为三维设计元件库及等表。

PID工艺及三维系统设计接口，PID能够进行水厂工艺系统、仪控系统设计，工艺系统包括泵、阀门、容器、管线等，并包含有压力、温度、流量、管径、壁厚及连接方式等诸多属性，容易生成满足要求的设备、阀门、管线等各种清单。

三维布置设计与PID工艺及仪控系统设计及电气系统设计高度集成，对多种不同的设计方案能够按需要生成多种不同的版本，并同时存在于数据库中。数据库要能够自动生成设计过程文件和设计文件所需要的各种清单和报表，并能进行动态可视化的二三维校验。

通过将三维工厂系统与计划软件的接口研究，可以将水厂施工建造计划作为时间参数加入模型数据中形成4D模型，用于施工进度管理控制，加强水厂建造的调控能力。

通过将三维工厂系统与应力分析的接口研究，将三维数据转化为应力分析计算命令流，避免人工编辑命令流的模式，形成先进的智能化应力分析模式，提高水厂应力分析工作效率。

易用性：

安装方便，便于管理，易用易学，编辑及修改容易。三维布置设计的模块为智能化特征，各工种能方便地根据本工种内不同的技术要求选取不同的部件。

软件智能化程度高，操作简单，使用方便，设计、修改功能强，包括具有图形编辑功能。

元件库和等级库是一切三维设计软件的基础，并且易于维护并可以通过交互式建模方式直接生成复杂元件。

模拟性：

在设计阶段，三维技术可以对设计中不确定的技术方案进行模拟实验，例如：不同专业间的安装顺序，安装方案，操作路径模拟等；在招投标和施工阶段可以进行4D模拟（三维模型加项目的发展时间），也就是根据施工的组织设计模拟实际施工，从而来确定合理的施工方案来指导施工。同时还可以进行5D模拟（基于3D模型的造价控制），从而来实现成本控制；后期运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理方式的模拟等。

通过三维漫游技术对水厂整体进行动态浏览，在建造时期通过安装状态的不同设置异色显示，便于管理方掌握水厂建造进度状况。在水厂运行维护时期，可以利用三维技术提供虚拟现实空间，进行大型施工操作的模拟演示，为水厂的维修改造和人员培训服务，记录设备维修改造的信息，可以缩短水厂维修时间，延长水厂的运行时间，提高水厂的利用率。设备退役阶段利用三维模拟设备的拆卸，这些优势必将明显降低工程造价。

协同性：

三维设计系统中的异地协同设计技术，可以实现水厂三维设计网络并发多用户协作，也可以进行远距离数据共享和传输，远距离设计协调及施工配合。系统提供包括系统设计和布置设计的异地协同设计及管理功能，使本部、现场及设计、设备、施工分包商的项目工程数据实现中央管理、异地动态实时更新及协同一致。可以把按权限将项目数据分配到任务位置，如现场及设计、设备、施工分包商。可以设置同步时间间隔，自动传输异地间项目数据的变化，保持设计一致性。可以根据项目数据位置需要而配置网络地址，支持当地局域网连接和用户组的管理。支持离线设计，并可以项目需要时将离线设计数据同中央数据。提供安全检测，错误恢复，状态信息报告等功能。提供网络容错功能在网络中断时各地仍能继续工作，当网络恢复时，数据重新自动更新。

普及性：

国内化工、石油、造船、核电已经普遍使用了三维工厂设计系统，三维软件拥有广大的用户群和大量的实际项目应用经验，水厂的设计密度相比上述各行业都较为小，三维技术的优势可更好地发挥在水厂建造中。

长期性：

在水厂招投标时期，运用三维工厂设计系统便作为投标标准之一，在整个水厂建造过程中运用三维技术，并在建造完毕技术交底时将水厂的三维数据库及模型作为交底文件之一。包含水厂完整建造信息的三维模型，在后期水厂运行、维护时将到充分运用。

三、结论

三维工厂设计系统在市场上已有着成熟的技术运用及成功的应用案例，推行数字化水厂建造，将缩短现场变更的处理时间和周期，也可以减少施工单位的工作准备时间，加快水厂的施工进度；可以为业主和施工单位提供准确的设备材料管理手段，缩短采购准备和招投标的周期；与进度控制相结合，可以准确及时地反映施工安装进度，并可为投资控制提供准确的工程量计算；在质量控制上，可以提供准确的质量控制点清单和质量计划，保证质保工作准确及时到位；在设计审查和设计管理领域，可以提供准确的接口管理和系统移交管理；为施工单位提供施工组织设计的虚拟现实空间，从而大大提高工程管理效率和工作准确性，降低整个现场工程管理和施工单位的劳动成本。水厂建设是关系我国民生的关键项目，将先进的三维技术应用于水厂建设，有利于降低水厂建造成本，提高建造质量，实现水厂整体三维数字技术化，保障水厂的建造、运行、维护。

参考文献

王辉 郑雷 浅谈水厂工程建设质量管理城市建设理论研究 2012年第14期

陈享 浅谈城市某水厂建设工程的施工及管理 《中国城市经济》 2010年10期

戴一辉 刘强 核电站三维设计体系初探 《核工业自动化》2004年 第1期.

作者简介

贺金甲，1984年5月出生，男，山西运城人，工程师，大学本科，核工业工程研究设计有限公司科研主管。

水厂改造工程施工方案篇3

关键词：丹江口;电厂;供水管;封堵

中图分类号：TM6文献标识码： A

引言

由于原丹江口大坝施工取水系统参照丰满和新安江电站的做法，取水管路中只设置了闸阀，而未在坝前设置闸门。管路系统检修时，需要关闭坝内廊道中的闸阀，但该闸阀前一段明管需检修时，必须由潜水员潜入水库堵塞取水口，比较麻烦。万一检修不及时，则会从破损处漏水淹没坝内廊道，甚至更严重的事故。

1.工程概况

丹江口水电站是上世纪五十年代开工建设的、规模巨大的水利枢纽工程，位于湖北省丹江口市汉江与其支流丹江汇合口下游800m处，具有防洪、发电、灌溉、航运及水产养殖等综合效益，并为将来引水华北实现南水北调中线工程提供重要水源，是开发治理汉江的关键工程。目前该冷却供水系统已运行了30多年，虽该闸阀目前运行良好，但存在安全、质量隐患。大坝加高后，水位上升水压加大，潜水深度增加，检修难度同时增加，考虑运行安全和综合效益，对该供水管进行封堵是必要的。2.现状调查

丹江口水电站大坝25#坝段110m和115m高程各有一个喇叭形取水口，接两根DN200预埋水管，在102米高程廊道宽缝处设有闸阀，其后合并为一根DN250水管。 28#坝段105.3m和115.7m高程也各有一个取水口，接两根DN200预埋水管，在108.25m廊道内设有闸阀，其后合并为一根DN250水道。两根管道在坝体内埋设，通至电厂厂房。该系统取水口较低，低温水主要作为厂房冷却水源、消火栓和冲洗用水。25#坝段电厂冷却水取水管路系统图示意见图1、图2、图3。

图225#坝段电厂冷却水取水管路立面图325#坝段空调取水系统埋管侧视图见图

3.难点分析

要封堵冷却取水供水管路的喇叭口，首先要确定该取水口的准确尺寸，才能确定堵头加工制作的尺寸，由于丹江口电站建设年代久远，部分施工档案和图纸不全，现已无法在档案资料中查找喇叭口取水口的具体尺寸；坝前封堵的堵头使用何种材质及堵头制作形状及制造工艺需设计进一步验证，才能保证封堵施工达到预期的质量和安全要求；封堵施工关闭闸阀后，采取先坝前封堵或坝后优先封堵的施工顺序需进一步论证，以确保施工安全；坝前取水口封堵水下作业封堵施工安全和施工质量未验证；同时还要考虑发电厂停机时间（需要与电厂电网等工作人员协调）等。

4.制定目标

本次施工主要是为改造原有的冷却水取水系统，施工任务是封堵该冷却水系统坝前水下取水口和坝后管路，因此确定施工目标：制定一个安全、经济、有效的方案封堵四个冷却水取水口及取水管路系统，其中堵头的制作工艺及封堵方法必须明确。

5.任务分解

因为丹江口电站建设较早，本次施工性质为对原有冷却水取水系统进行改造，施工任务主要分为资料收集、方案制定、具体施工等，具体如下：

⑴原始资料收集：完备的原始施工资料可为施工明确施工方案提供更好支撑，因此确定施工方案前，除了对施工现状进行调查，原始施工资料的收集也是必要的一个环节。

⑵堵头制作尺寸：原有取水系统从廊道闸阀处可分解为坝前取水口封堵和坝后管路封堵，取水口封堵如采用堵头封堵，需明确堵头的制作尺寸，因此需对取水口尺寸进行较为精确的测量。

⑶堵头选用方式：经过对取水口的形式及施工现状的调查，初步确定堵头可用钢芯橡胶面圆锥台形和钢芯橡胶面圆球形两种方式。需对两种堵头封堵效果和质量安全进行论证后确定选用方式。

⑷堵头制作工艺：为达到封堵质量安全，封堵采用钢芯橡胶包面的制造工艺要求较高，制造厂家较少，制作周期可能较长。因此需提前对制造厂家进行考察。

⑸封堵施工经验：本次封堵分为坝前堵头水下封堵，坝后灌浆砼封堵。由于丹江口大坝加高工程的特殊性，施工队伍没有封堵施工先例，此方面的施工经验欠缺，且水下作业危险性较大，需咨询和查找相关有类似施工经验的方案来参考制定施工方案。

⑹施工成本控制：本次施工实体工程量较少，但是相关施工准备所需较多，水下测量和封堵等作业费用相对较高，因此施工安排和设备选用直接关系到施工成本的控制。因此必须做好施工计划安排和设备选用方式。

⑺制定施工方案：一套完善的施工方案是高效施工的先导条件，因此制定施工方案是本次施工的任务关键。

⑻相关单位协调：本次施工为原有设备改造，现有冷却水系统封堵需要协调电站运行单位停机，同时需要做好与相邻施工单位的协调工作，确保施工安全。

6.施工重点

经对现场施工环境和施工难点分析后，主要的八项施工任务之中，堵头制作工艺和方式、封堵施工方案的选用和水下作业为重点控制项目。

经咨询制作厂家后，堵头的制作可以分为多种形式和方法，研究确定：其中以钢圆锥台形和钢芯橡胶球形堵头最为简便、安全、有效。水下作业建议选在水位较低的季节进行施工，以便降低水下作业危险性和降低水下作业费用。坝后砼灌浆采取砼泵输送砼进行填充，采取由下至上输送。

7.方案优选

⑴堵头形状选择：取水口为喇叭形，因此可用圆锥形刚塞进行封堵，也可以用球形封堵。下图分别是圆锥形封堵堵头和钢芯橡胶球堵头封堵取水口的示意图。从图示中可以看出图4所示的圆锥台形堵头接触面和受力点比钢芯球形堵头封堵效果更好，从封堵效果优先选取圆锥台形堵头。

图4圆锥台形堵头封堵效果图 图5钢芯球形堵头封堵效果

⑵加工工艺比较：钢芯圆锥台形堵头可采用Q235钢板焊接，其中侧板10mm ，端板板厚为20mm，手工焊接要求焊透 并按GB345-89进行焊缝检测焊接质量。如采用钢芯球形堵头，钢芯球材质为Q235，直径335mm采15mm厚度的SF6474橡胶包面，橡胶外径350mm。从加工工艺上比较，钢芯圆锥台形堵头制作较为简便，且适用性强因此选用图6所示的钢芯圆锥台形堵头。

图6钢芯圆锥台形堵头制作工艺图 图7钢芯球形堵头制作工艺图7.施工步骤为了降低施工成本和水下作业风险，在枯水季节，先关闭取水系统管路闸阀，由此取水口处水压变为静压，再由潜水员将制作好的堵头缓慢放置于坝前喇叭形取水口处，初步封堵，然后缓慢开启坝内的闸阀，利用水压推力将圆锥台形堵头在喇叭口取水口内部塞紧。在确保安全的情况下拆除廊道闸阀向预埋管内用砼灌注砼，待砼密实达到预期强度后，将管口用钢板焊封，阀门室浇注混凝土封闭。

8.质量检验

由于砼由坝后由泵车压入密闭管路，为确保填充密实，在锥台形堵头制作时预留出气孔由管路引至水面，详见图8，整个封堵按计划完成施工，渗漏检查无渗迹，封堵成功，完成了预期目标。

图8钢芯圆锥台形堵头排气孔示意图

结语

水厂改造工程施工方案篇4

关键词：工程设计；发电；火电厂；节能减排；能耗

1 概述

设计是工程建设的龙头。优化电厂设计，对于提高效率、降低投资、减少排放、节水节地等方面将起到很大的作用。将机组建成安全可靠、技术成熟、经济适用，四大控制可控在控，达标投产、创国家优质工程，具有市场竞争力的机组。168小时后能连续运行100天以上，或至365天，甚至更长时间。

2 铁路专用线设计优化

铁路专用线初步设计方案在原铁四院可研方案的基础上，对铁路站场和区间线形布置，请中铁上海铁路设计院南昌院对0+400至1+300区间进行了设计优化（即其区间最大限度地往北移了58m），在减少征地拆迁的前提下（主要考虑用地指标），使F路线路尽可能在原征地范围内，并对初步设计方案与可研方案进行了技术经济比较。

初步设计方案除在区间线上挖方量有所增加外，其他征地拆迁、填方、铺轨等主要工程量均有不同程度的减少，特别是减少了远距离运输的借土填方工程量，土石方调配趋于合理。

本次初步设计方案在优化后较可研方案来说优点十分明显。一方面大大减少了征地拆迁工程量，降低投资的同时也减少了征地拆迁工作的实施难度；另一方面满足轨道衡设置的技术条件及远期出岔增加股道和疏解线引入的条件；同时，还大大减少了借土、填方工程量，降低工程投资。故强力推荐经优化的初步设计方案。

方案优化取得的技术经济成果：

（1）技术成果

优化后的设计方案很好的解决了以下问题：

a.重车衡布置不足；b.可研方案采用的曲线半径较小，会增加轮轨间的损耗，不利于行车；c.线路未考虑远期疏解线的预留条件，而且装卸站轨道衡的预留条件不足；d.专业线运营中扰民问题（避开了村庄）；e.信号楼、办公楼、燃运采集间、燃运重量录入系统、铁路检修设施等的布置更具合理性（避免在弯道上建设）；f.有效的减少了沿线的水系改造；g.可研方案的走向穿过丁坑村和上、下罗家村，这三个村庄的村政建设及恢复要投入不少的人力、财力，更为主要的是重新形成新的村政体系，其设计有一定的难度（主要是难以满足地方的期望值）。优化中有效的解决了该项问题。

（2）经济成果（减少投资约5769万元）

a.减少房屋拆迁（高标准、精装修）4000m2，减少投资近400万元；b.减少远距离土方运输20万方，土地回填10万方，减少投资

150万元；c.减少穿越三个村落所要恢复的村政建设，减少投资150万元；d.减少线路长度8m，减少投资24万元；e.电厂站增加三座框架桥和环形通道，投资近1000万元，减少铁路站场高架桥1000m，投资近6000万元，合计减少投资近5000万元；f.减少征地近6.86

亩，减少投资45万元。

3 总平面设计优化

原可研阶段总平面设计为正南北方向偏西7度。在初步设计勘察过程中，发现主厂房区域有较多的溶洞。为了将主厂房移开溶洞区域，尽可能的将主厂房建筑建于挖方区，为此根据地形情况以烟囱为中心进行顺时针旋转，使整个总平面布置为正南北方向。通过这一优化，使主厂房全部位于挖方区，减少了地基处理的桩长度，减少地基处理费用近千万元，另外由于总平面布置的旋转，使得冷水塔区域向西北方向进行了移动，使得冷水塔位置距村庄的距离加大，可取消冷水塔降噪措施。

4 进厂道路设计优化

在可研设计中，进厂道路分主进厂道路和运灰道路，进厂道路2.3公里，运灰道路3.3公里。在公路设计中，根据地形条件对两条进厂道路进行了合并，在主进厂道路上分支，两条道路公用段1300多米，使得运灰道路由3.3公里缩减至440米，大大降低了进厂道路的投资费用。

5 施工用水设计优化

施工用水是从现场附近冷水井水库取水，管线长约1.5公里，水泵房取水源约1.5公里。通过对现场条件进行勘察研究，发现有一农业灌溉渠从厂区通过，最终决定对施工用水方案进行优化，即在厂区征地边线临时租用一场地，建一储水池，将水源自灌溉渠引入储水池的方案，可以大大降低工程费用。

6 施工用电设计优化

我厂2×66万千瓦扩建项目施工用电容量初步设计为8000kW，按负荷同时率0.55计算，预计实际最大负荷在4400kW左右。为确保施工用电能按时送入，电气专业人员从2015年7月开始，跟踪设计、优化方案。可行性研究的设计方案由双林35kV变电站通过两条4.5km单回10kV线路引电源至施工现场，计划投资约400万元。通过专业讨论，领导决策，考虑现场实际，优化设计方案，采用单回10kV线路可满足现场使用用电要求，同时需对双林变电站进行改造，即将原有4000kVA+6000kVA主变更换为2台10MVA主变，同时附属设备予以更换改造。通过技经人员核算，变电站改造费用约207万元，线路经过优化，费用约为89万元，预算价296万元。方案确定后，技术人员又通过横向对比，了解其他电厂施工用电造价、各地供电公司10kV线路单位造价等，通过技术谈判，最终以总承包形式将工程造价控制在170万元以内。

7 边坡设计优化

根据设计规范，挖方区边坡设计坡度为1：1.75和1：1.5，填方区边坡为1：2.5和1：2.25。由于边坡高，使得边坡占地较大。通过与设计院进行沟通，与铁路及公路设计方案进行对比，召开专题会等形式，要求电力设计院进行优化，使得挖方区边坡优化调整为1：1.5和1：1.25，填方区边坡优化为1：1.75和1：1.5，使得边坡优化减少征地近十亩。

8 烟气排放设计优化

除尘：采用双室五电场低低温静电除尘器。低低温静电除尘器的全部电场均采用高频电源方案，电源本身效率和功率因数均可达0.95，高于常规工频电源，而且高频电源体积小，重量轻，控制柜和变压器一体化，并直接安装在电除尘顶部，节省电缆费用。除尘器效率不低于99.95%，除尘器出口排放浓度小于20mg/Nm3。同时采用脱硫除尘一体化技术的湿法脱硫装置，其除尘效率暂按70%考虑，总的除尘效率为99.985%，即经脱硫除尘后烟尘排放浓度小于5mg/Nm3。预留湿式静电除尘器布置空间。

脱硫：采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，吸收塔推荐采用喷淋

塔，传统的脱硫技术不能适应，采用脱硫除尘一体化技术。脱硫效率按不小于98.75%设计，满足烟囱出口SO2的排放浓度为

脱硝：本工程拟采用炉内低NOx燃烧+SCR脱硝技术。锅炉出口NOx指标按250mg/Nm3，按85%脱硝效率计算，脱硝出口NOx排放浓度

参考文献

[1]叶涛.热力发电厂（第4版）[M].北京：中国电力出版社，2012.

水厂改造工程施工方案篇5

【关键词】船舶加长改造；施工方案；巨型浮吊

Abstract： This paper divides ship lengthening project into three main phases and discusses different technical plans for each stages，makes the classification and selection of plans more intuitive and flexible，then puts forward the idea of the use of a giant floating crane in ship lengthening project，providing a fundamental technical reference for the domestic ship enterprises’ similar modification projects.

Key words：ship lengthening；technical plans；giant floating crane

1、概述

近年来改造船工程在各大修船厂所占比例有逐年上升的趋势，对于一些货运型船舶来说，随着水上运营需求的不断增加，相比于完全新造出一条船舶，仅仅通过改变船舶的主尺度，如船体的加长、加宽或加深等手段来对船舶进行扩容改造，所需人力、物力及耗时都要少很多。尽管主尺度的改变，特别是对于船体货舱区域的加长改造，可能会让船体的稳性、强度等面临一定的风险，但只要方案得当，就可以让船东在最短时间内、利用最少投资，降低运营成本、提高效益。随着国内修船企业工艺技术的不断成熟，相信接下来的时间里这类型的改造需求会逐渐增多。

改造船工程中，根据自身的场地及设备能力，还有工程坞期、船东船期安排等要求，在保证严格控制精度的前提下选取适合的施工方案非常重要。基于此，本文针对船舶加长改装工程几个关键阶段的施工方案进行分析，希望可以为修船同行提供参考。

2、船舶加长改造各阶段方案分类

图1 船舶加长改造工程各阶段方案分类示意图

船体加长改造的基本方案通常是在平行中体适当位置处将船体环口切割一分为二，然后将新加分段嵌入其中。为了能够让改造方案的分类更加直观、选取更加灵活，本文将改造的主要工艺过程分为加长部分的分段制作、船体切割分离、新旧分段拼接合拢三大阶段，根据目前国内修船厂所具备的硬件条件及工艺技术，依次对各阶段的不同方案进行简要的分析比较。图1为船舶加长改造工程各阶段方案分类示意图。

2.1 加长部分分段制作

根据加长分段的不同制作过程，分段制作有小分段嵌入法及总段吊装法两个方案[1]。

小分段嵌入法是指船体切割后，艏艉分离定位至加长分段的无余量长度，在艏艉部之间按顺序将小分段逐一嵌入安装。此方案施工精度较易控制，且施工难度低，对起重设备及吊装技术要求较低，但船期、坞期占用时间过长。

总段吊装法是船舶进坞切割前，根据设计图纸预制完成一个由不同平面分段组成的立体加长总段；船体切割后运用浮吊将加长总段整体吊装进坞，接入艏艉分段之间的方案。此方案节约船期、坞期，在建造总段的过程中将涂装、舾装穿插其中，可大大提高工程效率，更好地实现壳、舾、涂一体化的造船宗旨。但分段制作及对接的精度较不易控制，且对分段拼装的场地及总段的起吊设备、吊装技术有较高要求。

2.2船体切割分离

因为施工场地及设备的限制，船体的切割分离方案一般可分为轨道拉移法及船坞沉浮法两个方案[2]。

轨道拉移法主要有两类，一是船台轨道拉移法――因船台通常配有专门拖曳船舶上岸着墩和下水的滑道装置，因此船舶加长改造工程可以直接利用船台的滑道小车将切割后的艏艉分段分离；二是船坞轨道拉移法――船坞（包括干船坞和浮船坞）通常都不具备滑道，因此如果想在坞内使用轨道拉移法可以在坞底铺设额外的液压轨道小车设备，将艏部固定其上，利用轨道小车的液压动力将切割后的艏部分段顶起、平移。不论是在船台还是船坞，轨道拉移法都具备施工难度低、工期短的优点，但对场地及设备要求较高。

船坞因为可以通过自身排水、灌水的功能使船体在坞内自由沉浮，所以我们还可以利用船坞这一特点来使切割后的船体分段分离，即船坞沉浮法。这一方案主要过程是在船舶进坞切割完工后，将艉部固定不动（除“同时浮态合拢法”以外），再向坞内灌水沉坞，艏部分段浮起，利用拖曳设备拉移艏部分段与艉部分段分离。船坞沉浮法相比轨道拉移发对场地及设备的要求都不高，但沉浮坞的过程比较费时，施工也有一定难度。

2.3船体新旧分段拼接合拢

前面提及的小分段嵌入法是在艏艉分段固定的基础上直接施工以完成新旧分段的拼接，而总段吊装法要比嵌入法多出一个步骤，即加长总段与艏艉分段的拼接合拢。同船体切割艏艉分离的方案类似，合拢方案也分为轨道拉移法及船坞沉浮法。

轨道拉移法合拢是指船体进坞切割分离，为加长总段有余量预留出适当距离（一般大于加长分段300～400mm）[3]，然后将加长总段直接吊装进坞，置于艏艉分段之间，运用轨道小车等拉移完成艏艉分段与加长总段的合拢对接。

船坞沉浮法合拢一般有以下三种方案可供选取[4][5]：

一次浮态合拢主要步骤是船舶按船艏在前、船艉在后顺向进坞，排水抬坞，船体按切割线环口切割，艉部固定，灌水沉坞，艏部在浮态下与艉部拉移分离，排水抬坞，抬坞过程中艏部有余量落墩至加长总段的长度位置（合拢缝前300～500mm），加长总段吊装进坞，置于艉部接缝处完成与艉部的对接，灌水沉坞，艏部浮起拉移至合拢缝，排水抬坞，抬坞过程中完成艏部与加长后的艉部分段的合拢。

二次浮态合拢主要步骤是船舶按船尾在前、船首在后逆向进坞，排水抬坞，按切割线环口切割，艉部固定，灌水沉坞，艏部浮起适当压载拉移出坞系

泊，加长总段吊装下水，拉移至坞内艉部合拢缝附近，排水抬坞，抬坞过程中加长总段与艉部完成合拢，灌水沉坞，艏部进坞拉移至合拢缝附近，排水抬坞，抬坞过程完成艏部与加长后的艉部分段的合拢。

同时浮态合拢主要步骤是船舶按船尾在前、船首在后逆向进坞，排水抬坞，按切割线环口切割，灌水沉坞，艏艉部同时浮起，艏部适当压载拉移出坞系泊，加长总段吊装下水，漂浮进坞拉移至艉部合拢缝附近，接着艏部进坞拉移至合拢缝附近，排水抬坞，抬坞过程中三个部分逐一落墩完成同步合拢。

以上不同合拢方案在坞次工期、吊装技术要求、施工难度、精度方面略有区别，具体参考表1。

表1 船舶加长改造合拢方案对比参考表

坞次工期 吊装技术要求 施工难度 精度控制

轨道拉移合拢 最少 较高 最低 最易

一次浮态合拢 较长 最高 较低 较易

二次浮态合拢 最长 较低 较高 较难

同时浮态合拢 较少 较低 最高 最难

从施工难易度考虑，轨道拉移法比船坞沉浮法简单省时许多；从分段的精度控制考虑，小分段嵌入法精度更高，各平面分段制作的准确度更好控制，但拉移法的前提是必须具备专用的滑道小车等整套设备，嵌入法也存在浪费坞期和工期的弊端。因此在一般修船厂硬件条件不足，且工期较紧的情况下，总段吊装、船坞沉浮可能选取率更高一些――这类方案施工难度较高，比较考验船厂的浮态合拢对接技术，且分段的整体吊装对起重设备和吊装技术要求较高，如浮吊吨位、起吊高度、吊装位置的准确度等；细节处要根据现场情况多做调整，最大程度地保证分段制作、吊装及合拢过程的精度要求。

3、将巨型浮吊运用到加长改造工程中的设想

以上对国内较常用的几种船舶加厂改造方案进行了简要分析，其中总段吊装法为笔者带来一个新的设想――巨型浮吊法。

3.1巨型总段造船法

巨型浮吊的概念来源于二十一世纪以来新兴的巨型总段造船法。近百年来，造船方法经历了几次重大变革（如表2）。巨型总段造船法作为当前最新的造船模式，将原先造船所需划分的几十个甚至上百个普通分段，简化至十几个甚至几个巨型分段；同时巨型总段法的造船过程也不再仅仅局限于厂内，也不局限于船台或船坞，而是可以利用异地专门的分段制造基地，将巨型总段制造完工后直接驳运至本地码头，然后使用巨型浮吊完成最后的吊装拼装即可。与之前常规分段造船法相比，巨型总段造船法能够更好地集中生产力、充分利用坞期和劳动力，进而大大缩短了工程用时、降低了施工难度、提高了制造精度，这是所有船舶修造工艺不断寻求改进和优化的初衷。

表2 近百年造船方法的几次重大变革[6]

造船方法 小型分段造船法 大型分段造船法 巨型总段造船法

出现时期 20世纪40到50年代 20世纪60到70年代 21世纪前20年

分段重量 数十吨 数百吨 数千吨

使用设备 倾斜船台+塔吊/高吊 干船坞+门吊 干船坞/浮船坞/平地/驳船+巨型浮吊

新方法的出现和发展 美国欧洲 欧洲日本 韩国中国

以某10万吨油船为例 ―― 分段数量约60-100个 分段数量约11个

3.2巨型浮吊在加长改造工程中的运用

浮吊是一种类似水上平台的起重设备，与陆地上的固定式起重机不同，浮吊可以自由在水上移动到任何需要它的位置，是船舶修造工程中必不可少的起重工具。目前较常用的浮吊起重吨位从几十至几百吨不等，而巨型浮吊的起重吨位通常在数千吨以上。韩国自大力研发巨型总段造船法以来，已经定制了多架3000t以上的巨型浮吊，包括上海振华港机公司于2008年在长兴岛制造完工的世界最大的全回转型巨型浮吊，起重能力达到7500T[7]，同时该公司近年来还有多架1500T以上的浮吊顺利完工，这也代表我国巨型浮吊的制造工艺已达到世界一流水平。

如果能将巨型浮吊运用在船舶加长改造工程中，施工场地无论是在船台、船坞都没再有限制，且配套的设备、工艺都将大大简化：船体切割后，艏部分段可以由巨型浮吊直接吊离，然后加长部分吊装进坞与艉部合拢完工，再将艏部分段直接吊回对接，避免了轨道或浮态下船体分离、合拢的复杂过程，各阶段都采用巨型浮吊吊装一步到位，进一步降低施工难度、提高工程效率。尽管设备初期投入较大，但巨型浮吊的应用及巨型总段造船法的普及必将是未来造船模式发展的大趋势，对于修船厂日后提高改造船工程量、提高市场竞争力、完成修造并举的发展目标所带来的长远效益不可小觑。

4、结语

总上所述，各阶段不同方案各有优劣，没有一成不变的完美方案，船厂要根据自身经济条件、场地起重能力、吊装技术、分段制作精度、误差控制范围、船期坞期安排等因素来进行多方面考量，要视每个工程的具体情况来决定各要素孰轻孰重。同一船厂针对不同船舶、不同时期可以采用不同的方案，每种方案根据施工现场的

实际情况也需要做相应的调整。本文针对不同阶段、不同方案进行了一个简要的汇总、分析和比较，提出了运用巨型浮吊的设想，意在进一步完善同类改装项目的施工工艺，希望能给修船业在船舶改造工程的方案选取和研发上带来一些新的思考。

参考文献：

[1]张雨华，益文娟.船舶接长改装技术探讨[J].中国修船，2003（04）：31-32.

[2]张树侗.利用干船坞进行加长船舶改装的难点问题分析与解决方案[J].中国修船，2009（08）：35-36.

[3]周启龙，薛成.对在纵倾式船台进行船舶加长的工艺研究[J].应用能源技术，2002（05）：6-8.

[4]李剑博.某系列油船加长改装工艺探讨[J].中国修船，2013（08）：40-41.

[5]袁红莉，陈章兰.大型改装穿主船体水上对接工艺设计[J].船舶工程，2009（04）：75-78.

[6]佚名.巨型总段造船法成为造船业新宠[EB/OL].：中国船舶在线网技术动态，2005-5-11.

[7]丁伟康.浅谈巨型总段造船法[J].上海造船，2009（02）：42-44.

作者简介：

郑圣楠（1984.8-），女，助理工程师，研究生，主要研究方向：船舶修造工艺技术.

水厂改造工程施工方案篇6

[关键词]纯梁采油厂；油田建设；采油工程；方案设计

中图分类号：TE34 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0106-01

由于纯梁采油厂油藏地质研究和油藏工程方案是采油工程方案设计的资料来源，因而在进行采油工程方案设计钱需要弄清楚油藏的地质特征和开发条件，并且配上合适的工艺技术方案。

1 完井工程方案

①完井方式的原则。保护油层，减少伤害；与油藏地质相符，符合油田开发要求；尽可能满足注水、防砂、修井等采油工艺；低成本、高效益、工艺简单的完井方式。②钻开油层及固井要求。钻开油层及固井要求的提出应该参考三个方面的内容；首先所选的完井方式、油藏压力、储层特点；其次，钻开油层、完井液密度、失水量要求；最后，依据固井水泥返高和固井质量的要求。③油层保护技术。油层保护主要运用于一下几个过程：钻井、固井过程；射孔、修井作业过程；注水过程；增产措施过程等等。④生产套管设计。设计人员首先要确定油管直径和开发过程中将要运用到的采油工艺，最后再准确地选择出生产套管的尺寸，标明套管材料以及强度的选择要求。⑤投产措施。第一，投产方式。油藏压力、油井产能、自喷能力是决定投产方式的主要参考对象。第二，井底处理。在油田建设中常会遇到油井层受损的问题，这时技术人员就要立刻制定并实施有效的措施来紧急处理，已恢复油井正常的生产功能。

2 采油方式选择的基本内容

①确定举升方式选择的原则、依据及要求。②对油井产能进行研究。首先，分析研究出不同含水阶段之间的油井产液、产油指数；其次，分析油井的产能分布情况，重点工作是依据油井产能进行油井分类，然后弄清不同含水阶段的油井井数情况。③动态模拟油井生产。实施油井生产动态模拟通常的方式是软件预测，主要目的是为了在不同压力的条件下，当各类油井使用不同举升方式时，能够获得的最大产量。④评价举升方式。评价举升方式需要参照的方面比较多，不但要结合油井生产动态模拟的结果，还要根据各种举升方式处于各个阶段的生产技术指标。然后再从技术含量、经济效益、施工管理等方面对不同的举升方式做出评价，设计出配套工艺方案。

3 注水工艺方案设计

3.1 油田注水开发可行性分析

纯梁采油厂储层孔隙结构和敏感性时可行性分析的主要依据，此外还要根据注入水的推荐标准，来进行储集层流动喉道半径的选择；以及注入水的机杂含量、水质要求等。

3.2 注水工艺参数设计

①注水量预测。纯梁采油厂预测注水量的目的在于保持油藏注采的压力处于平衡状态，这就需要对不同含水阶段的油藏进行注水量的预测。预测内容主要是全油田年注水量、日注水量、单井日注水量等。②注水温度设计。通常情况下，注水温度不会对油田开发造成太大的影响。但由于油藏受到温度变化的影响比较明显，这时就需要避免由于注入水的温度过低造成原油出现石蜡析出，带来地层损害和渗透率下降。③注水压力设计。为了避免因油层受压出现裂缝通道，规定常规油藏注水的压力低于油层破裂压力，压力值需小于地层破裂压力的90%。特低渗透油藏注不进水时，需要使用微超破裂压力注水。

3.3 注水井

注水井的确定应该参照油藏工程方案，依据油藏的特点来选择出注水井或转注的工艺技术方案，确保注水井的质量。

4 油层改造技术

①油层改造可行性研究。油层改造是根据油藏地质特征、岩心实验等方面进行的，在进行各种油层改造措施的适用性筛选评价时，可以对其增产增注效果进行分析预测。②油层改造方案设计。当选择好油层改造的具体方式之后，搜集各项技术的详细资料室必须要做的事情。③经济效益分析预测。经济效益的分析必须要从油层改造方式的工艺适应性、投入产出比等方面开展，多方面综合评价后得出最佳方案。

5 结语

综上所述，优化采油工程方案设计，提高油田的经济效益，就需要技术人员深入研究采油工程方案的相关内容。从而在确保技术评价研究的前提下，不仅加大了经济效益，也充分体现出了社会效益。

参考文献

[1] 于连东.世界高粘度原油资源的分布及开采技术的现状与展望[J].特种油气藏，2001，8（2）：98-103.

[2] 孙东明，荣耀森，高益桁，等.高粘度原油开采技术和油品利用近况[J].世界石油工艺，2000，7（11）：49-52.

[3] 赵炜，张志远.重油―21世纪的重要能源[J].世界石油工艺，1999，6（3）：46-49.

水厂改造工程施工方案篇7

关键词：冶金厂房；改扩建总体方案；改扩建技术措施；计算要点

1 工程概述

某钢铁企业欲对其一轧钢车间进行改扩建。厂房系上世纪70年代初建成投产，80年代末进行过改扩建。原有主轧跨厂房跨度24米，基本柱距6米，钢筋砼工字形柱，钢筋混凝土独立基础，鱼腹式吊车梁，预应力折线形屋架，大型屋面板。主轧跨厂房内原设计为1台20/5t桥式吊车，1台10t桥式吊车。

根据甲方的规划，在原有车间的基础上新建棒材车间。根据甲方及工艺专业的要求：保留主轧跨，拆除主轧跨以外的厂房；保留原厂房的柱子、吊车梁、屋架结构系统，拆除屋面板、天窗架，更换为压型钢板，厂房屋面改为有檩钢结构体系；并在原有主轧跨两侧各增加一跨，分别为？髿-？鬀原料成品跨，？鬄-？鬅轧辊间跨。另外轧钢厂房两端各增加数列轴线。改造后的典型厂房剖面见“图1”。

2 改扩建总体方案

2.1 仅保留原有主轧跨是因为原有其余各跨均不能满足工艺布置要求。

2.2 在利旧厂房两端新增部分用伸缩缝将其隔开成独立单元。

2.3 原有厂房已使用了30多年，从现场外观看，混凝土预制柱存在多处开裂，麻面，个别处还存在保护层脱落钢筋锈蚀现象，个别预应力混凝土鱼腹式吊车梁的支座处存在斜裂缝等，故要求甲方委托有资质的专业鉴定单位对利旧厂房作可靠度鉴定。经鉴定：单元结构的可靠性等级有二、三两个等级。个别杆件需做修补、加固、改造。

2.4 在“工程概述”中所述将原有大型混凝土屋面板改为有檩钢结构体系主要原因为：甲方要求的工期短，旧的大型屋面板有多处漏水，且与屋架连接不牢，采光效果也不好。改为轻钢结构施工快，可采用屋面采光板，且屋面防水得到较好处理。外加新增的？髿-？鬀跨、？鬄-？鬅跨新增吊车较原有厂房吊车重，屋面改为轻钢结构后可减少基础的加固工作量。

2.5 原有厂房采用的是大型混凝土屋面板，现采用有檩钢结构体系，原有屋面仅有屋面下弦水平支撑的，故要求增设屋面上弦水平支撑，同时在三角形屋架的屋脊处设置竖向支撑，以确保结构的整体稳定。

2.6 原有厂房采用的是大型混凝土屋面板，现采用有檩钢结构体系，故较原有厂房自重轻了许多，另外？鬂轴线的许多柱还是原有厂房的排架中间柱，现大部分为排架边柱，若按常规柱截面设计？髿轴线柱，则？鬁轴线柱上部纵筋不足，？鬂轴线柱纵筋不足。若对所有利旧排架柱进行加固，则施工的工作量及工作难度巨大，同时也丧失了利旧的意义。故在确定与利旧厂房相连接的？髿轴线柱时，将其截面加大以使其所分得的水平力占一榀排架的总水平力的比重加大（按侧移刚度分配）从而减小？鬁、？鬂轴线排架柱的弯矩。

2.7 原有主轧跨？鬁轴线柱靠？鬀轴线侧及？鬂轴线柱靠？鬄轴线侧的牛腿标高与工艺设计的要求不符，改用单独的钢吊车肢。

3 改扩建技术措施

3.1 利旧厂房加固处理措施

3.1.1 柱子：对于开裂较小的柱，将缺损部位清除干净，钢筋充分除锈，用环氧砂浆修补。对于开裂较大的柱，将缺损部位清除干净，钢筋充分除锈，用环氧砂浆修补后外包钢板。

3.1.2 吊车梁：对个别破坏严重的吊车梁，考虑其不宜加固，故更换为钢吊车梁。对所有吊车梁与柱连接的埋件做耐久性处理。

3.1.3 屋架：仅个别屋架腹板有问题，用拆除完好的屋架将其替换。

3.1.4 屋盖支撑、柱间支撑：所有支撑构件弯折、缺损或切断的杆件采用同等截面等强更换。

3.2 屋面的改造措施

在利旧屋面上弦增设水平支撑，通过在屋架节点处设置角钢用螺栓拉结，在角钢上焊连接板与支撑杆件相连。新增的？髿-？鬀跨、？鬄-？鬅跨屋盖与利旧厂房柱采用屋架端部设小的H型钢立柱落与利旧柱的牛腿处，且为了保证屋面排架方向的水平力的传递，将立柱上部与利旧柱的原有天沟支架槽钢相焊接。屋面檩条可利用原有的屋架埋件连接。参见图2。

3.3 利旧柱的改造措施

3.3.1 根据计算，在对？髿轴线柱截面调整为很大的情况下，利旧？髿？鬂轴线上柱抗弯都很难满足，故对其进行加固处理，而不至使？髿轴线柱大到不合理。将？鬂轴线上柱加固侧的混凝土角部凿除，露出箍筋将新增部分的箍筋焊于原有柱的箍筋上，且将混凝土新旧结合面凿毛，清理干净后，在浇注新混凝土前，涂一层界面结合剂。凿除原有混凝土时，要求轻凿，不得破坏原有结构。参见图3。

3.3.2 根据计算，要求对抽柱两侧的柱进行加固，在其一侧贴一混凝土柱使其连为整体共同工作。这样做的好处有：（1）新贴柱柱顶标高可以降低以便于支撑托架，实施托梁换柱措施。（2）可以图3不改动抽柱处两边原有结构及其屋面系统。

4 计算要点

4.1 按平面排架计算：抽柱处，按展开排架计算。由于此类厂房吊车种类较多，且为多跨厂房，吊车荷载的组合情况较多，宜手工组合确定每列柱的最不利情况。

4.2 此结构亦可按空间结构计算，但应采取有效措施确保结构模型与真实情况的相符。

4.3 在计算过程中对利旧柱中的钢筋应力应予控制（在2002版混凝土规范中没有规定），笔者认为不宜大于0.9倍的钢筋强度（主要考虑到运行年限，设计使用年限，卸载再加载等的影响）。新的《混凝土结构设计规范》于2011年7月1日实施，其中有相关规定，故可参看其中相关内容确定。

5 结束语

厂房改扩建工程施工数月便完工，施工进度及改扩建结果得到了甲方的肯定。利用原有厂房，工程造价节省约200万元，取得了可观的经济效益。本工程由于采用了以上总体改扩建方案及相应的配套技术措施，厂房投产至今已有3年，运行良好。

参考文献

[1]GB50010-2002.混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2]GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]GB50367-2006.混凝土结构加固设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[4]彭少民.混凝土结构下册[M].武汉：武汉工业大学出版社，2002.

水厂改造工程施工方案篇8

关键词：水电厂 计算机监控系统 改造

中图分类号：X924.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（b）-0026-01

1 水电厂计算机监控系统改造设计思路分析

在水电厂的计算机监控系统中，综合自动化系统是一个具有较高复杂性的系统工程。在进行改造的过程中必须要对水电厂的实际情况、具体国情等进行综合性考虑，尽量做到应用最低的成本做最多的事。计算机监控系统改造要坚持以实用为本的原则，从水电厂的实际情况作为根本出发点进行改造设计，不能盲目地追求相关技术的高、新、尖。通常情况下，计算机自动化的相关技术及设备均具有较短的更新周期，因此在改造过程中需对其性能价格比进行充分考虑。进行改造方案设计时应对其实用功能、系统结构上的安全性、接入的可靠性进行科学合理地考虑。进行改造设计时，必须要从多个角度对应用于系统中的基础自动化元件、机组现地控制的结构、辅助设备的自动化水平、公用开关站的监控、保护装置的稳定性和安全性、电能计量系统、辅助决策系统等诸多种问题进行充分考虑。而不能仅把眼观局限在以综合发电控制作为主要功能的监控系统中。只有这样才能使整个系统地改造设计具有良好的完整性和系统性，进而实现对水电厂计算机监控系统进行彻底改造，提高其运作效率。

在水电厂计算机监控系统改造中，须按照少人或无人值班的情况来进行改造设计。在进行设备应用选择时，须严格遵循经济、实用、可靠等原则。按照水电厂监控系统的具体需求进行全面分析，改造实际操作应分别从两个界面、三个接口、四个层次来进行改造设计和实际操作。两个界面具体为厂站级丰富人机界面和LCU简单操作型人机界面。三个接口具体为厂级安全隔离信息交换接口、LCU现场总线与通信接口、梯级或调度控制的信息交换接口。四个层次分别为现场自动化元件层、厂级计算机设备层、现地及辅机控制装置层、梯级及调度层。具体的改造要求如下：系统必须拥有较高的可靠性和冗余性，且不会导致点故障扩大；系统中的相关配置、设备在型号及性能上必须要与网络、计算机、自动化设备等的发展及更新速度特点相互适应；保证系统具有良好的实时性和较高的抗干扰能力；保证系统具有良好的人机接口功能，且时间操作过程中具有较高的便捷性，具有较低的误操作性；系统应应用全分布开放式冗余结构，坚持分散监视、集中控制的基本原则，增强系统的开放性和安全性，保证系统中的各个机组在运行过程中具有良好的安全性和可靠性，既要保证系统功能及硬件得到有效扩充，又要保护用户投资可有效进行；应用软件模块、结构、对象化设计及分布式数据库，提高系统的扩充适应能力。

在进行系统改造过程中，应选择在国内具有较高知名度的厂家。因为在我国，水电长中应用的计算机监控系统已经有20多年的发展历程，各水电厂在系统的应用过程中已经积累有丰富的经验。同时我国少人或无人值班运行管理系统已经较为成熟。因此，我国已经拥有较为先进的计算机监控系统应用及该种理念。在系统中应用的硬件上，应尽量选用在世界上具有较高知名度的厂家的产品。在系统软件上，应选用Windows、UNIX作为主站的主要操作系统。这些系统符合我国国情及国人的应用习惯，提高使用和维护的便捷性。

2 系统改造实施过程中需注意的相关问题

对水电厂计算机监控系统进行改造是一个具有复杂性和整体性的工程，其在涉及多方面的内容。系统中的自动化程度对水电厂运行过程中自动化程度的高低具有直接性影响。在系统的改造过程中需要对原有系统进行破解和分析，对原有系统中的相关资料、信息、数据等进行全面、科学地统计和分析。在做好这些准备工作的前提下才能有效地确定系统改造的方案、施工时间、改造顺序等相关问题。因此，在系统的改造过程中，需对相关问题进行充分考虑。

具体需要考虑的问题有如下几点：（1）对原有系统的设计理念、技术新旧程度、具体结构及控制方法、涉及的监控对象等进行全面分析，准确地找出系统中存在的主要问题，详细分析原有系统中各个部分的相关内容，准确地了解和把握原用监控系统的监控及运行状态。这了解和掌握这些情况的基础上进行改造方案设计，提高改造方案的合理性和科学性。（2）加强对水电厂原有监控系统的有关资料进行全面、系统地收集和整理。详细了解现阶段具有良好可靠性、稳定性和成熟性的相关监控系统、系统改造实施厂家。具体对多家具有较高知名度的国内外厂家的技术水平进行了解，并比较器技术水平的高低程度、技术使用的开发程度等。同时还有结合多方面因素考虑其是否与我国水电发展实情及特点相互适应。将新旧计算机控制系统进行比较，明确其各自存在的优缺点，充分利用系统中各种优势，针对系统中的缺陷制定具有针对性的改造方向和该种程度。（3）充分结合水电厂的实际情况，应地制宜地进行计算机监控系统改造程度及目标地确定。在系统的改造方案中要分清改造内容的重点和主次，明确适合本水电站发展需求的改造目标和原则。在改造过程中应对系统的适用、稳定、安全等方面性能进行优先考虑，然后再考虑其经济指标和其他性能。（4）高度重视对系统中的相关技术进行革新，不但提高系统的自动化水平。及时了解并掌握计算机监控系统相关自动化技术信息，高度重视及时对相关技术进行革新，促进系统自动化水平得到不断提升，避免监控系统部分性能落后甚至瘫痪现象发生。（5）在系统改造设计上，根据水电厂的综合自动化程度，坚持以计算机监控作为中心，以常规控制作为辅助的指导思想进行系统总体改造设计及配置改造等相关工作，不断提高计算机在水电厂运行中的实际应用水平。（6）高度重视改造实际施工的规范化。尽量选在枯水季节进行系统改造施工，对各项施工工作进行科学合理地安排。根据水电厂的实际运行情况合理控制改造时间，最大限度地控制弃水量。（7）在实际改造过程中，尽量做到先机组。然后再公用和开关站。这样可有效将改造实施对水电厂的正常运行产生的影响降至最低程度。进行改造实施时，可应用新旧系统并存过渡的方式，这种方式可有效控制弃水量。同时还有制定出一套于改造方案相适应的具体实施方案，并严格按照方案的要求和标准来进行实际改造工作。

3 结语

积极应用先进技术对水电厂原有计算机监控系统进行合理改造，可有效促进水电厂技术水平，增强水电厂监控系统的自动化程度。同时，有效的系统改造还可提高水电厂运行的稳定性、可靠性、安全性及可维修性，保证水电厂稳定、安全地运行，并提高系统维护可操作性，减低系统检修维护成本，促进水电厂的经济及社会效益得到有效提高。

参考文献

[1] 朱辰，施冲.梯级水电站集控中心计算机监控系统软件[J].水电自动化与大坝监测，2011，3（3）：538-539.