1 工程概况
高寒缺氧地区一般以中小型和分散工程较多。气候恶劣、施工季节短、后勤保障困难、交通运输不便是施工中较为突出的困难和特性。为此, 通过对机械设备有针对性的维护与保养, 以提高设备的完好率来保证工程进度就显得尤为重要, 笔者以西藏狮泉河水电站工程中所采用的HZDZ75型搅拌站为例, 浅谈混凝土搅拌站在高寒缺氧地区中的一些特点。狮泉河水电站位于西藏自治区最西端阿里地区葛尔县境内的狮泉河上, 装机容量6 MW, 年发电量1 34119万kW•h。狮泉河流域地处高原亚寒带和高原温带, 具有空气稀薄, 气温低、日温差大、降水少、湿度小、太阳辐射强、风大而频繁等特点。多年平均气温012 ℃, 最高月平均气温1315 ℃ ( 7 月) , 最低月平均气温- 1215 ℃。工期38个月, 引水泄洪系统、防渗墙、尾水渠、厂房、防浪墙、变配电房等施工约需浇筑混凝土715万m3。
2 设备选购
狮泉河水电站工程为中小型工程, 且交通运输极为不便, 与葛尔县相邻的两大城市西藏拉萨和新疆叶城, 均离葛尔县相距约1 600 km, 路况也极为差。考虑设备的运输、使用中零配件的购置、工程的规模、工程量、混凝土运输和入仓设备的容量、混凝土浇筑强度、混凝土的配合比等因素, 选购了结构和布置较简单的HZDZ75型搅拌站。从设备自身设计来说选购设备时还应注意以下几点。
(1)控制系统尽可能的采用单片机结构微机来控制。因为单片机系统可全自动控制, 局部出现故障时, 也可用手动操作控制。而且较之使用PC机及相应的软件控制有易掌握操作技术和系统稳定的特性。一般单片机均采用装架式机箱, 微型面板式打印机、控制微机、电气控制台浑然一体, 整机结构水平较高。并可根据用户要求, 不配打印机或配用其他型号打印机。另外单片机一般采用开放式STD总线标准,使系统实现了模块化结构, 可根据用户需要选配模块板, 拓宽了系统的扩展性。但是, 在选购时要特别注意单片机的工作条件,如在高寒地区使用就需在定货时向厂家提出要求是高原型产品。因为, 微机是经I/O板发出开出命令, 通过中间继电器控制外部电气设备, 而温度及海拔高低对中间继电器的性能影响较大。
(2)采用双螺旋机结构装置。其一, 水泥及矿物掺合料可同时输送, 提高机械使用率; 其二, 配料不需矿物掺合料时以备用输送水泥, 可弥补螺旋机出现机械故障后在短时间内难以恢复影响施工的不足。
(3)所有驱动配置尽可能的采用电动设备, 也可配置部分气动设备, 但最好避免以燃油为驱动源的设备。因为高原地势海拔高、氧气稀薄、大气压低、气候环境变化异常, 燃油设备的使用功率、性能折扣较大, 再加之很多物理变化很难达到设计所需求的性能指标。另外此类设备在高寒缺氧区使用时故障较频繁, 考虑交通不便, 配件难以购置, 维修困难等因素, 也应尽可能的不使用燃油驱动设备。例如, 搅拌站配套供水装置及空压机不易使用柴油机而用电动机。
(4)搅拌站是一个较为复杂的机电一体化系统设备。所以在购买时一定要注意配套件中电气元件的选择是高原型的, 例如电动空压机、空气开关、接触器、变压器、继电器、电磁阀、管道泵等。电气设备如果质量不合格或使用条件不合适, 易产生误动作、损坏等情况。如普通接触器、继电器在高寒缺氧地区使用, 因环境温度低空气稀薄易跳闸不吸合或烧触点。
3 设备维护
因高寒缺氧区特殊的气候环境设备的维护也有其特殊性, 笔者从维护狮泉河水电站所用的HZDZ75型混凝土搅拌站的实践中浅谈几点。
3.1 水路系统维护
因为高原温差大、气温低, 水路系统维护不到位, 会引起水路结冰进一步会冻裂管路及管道泵、水循环泵、外加剂循环泵、碟阀等设备, 导致设备无法正常运行, 影响工程的施工。
(1)一般所采用的保温材料裹包管路的保暖方式, 在西藏高寒地区达不到保温的目的。
(2)改进管路设计, 尽量在设备不运转时使管路中不留余水。搅拌站水路设计一般分垂直和水平两种走向, 为了适合高寒地区的使用, 在设备安装时要对每条水平走向的管道进行加工改装, 使其具有一定的倾斜度, 并在管路的最低处增设放水阀门。冬季施工时只要设备停运行半小时以上, 就要放空余水并确保阀门处于常开的状态, 以防管道或阀门冻裂。
(3)局部地方采用碘钨灯保暖。管道中所连接的 电气设备如水泵、送水管道泵、投水管道泵、投水碟阀等余水很难放尽, 必须要采取保暖措施。在本工程中采用的是碘钨灯保暖, 具有保温到位、措施简单、易维修的特点, 但具有一定的用电安全隐患, 实施当中需加强检查和安全措施制度。
3.2 气动系统维护
(1)气动系统是搅拌站动作的执行机构。在搅拌站中完成以下动作: 开关骨料仓门、开关水泥称量斗门、开关水和外加剂称量斗门。因压缩空气中含有水份, 气路中的各种接头及电磁气阀处易结冰堵塞气路。因此在这些部位也要采取保暖措施, 采用碘钨灯保暖也具有保温到位、措施简单、易维修的特点, 但特别要注意碘钨灯对气管的损坏。
(2)气源处理器排除部分压缩空气中的杂质和水份, 将润滑油油雾化, 润滑气缸等执行元件。冬季施工时润滑油杯中应加- 10号机械油, 并及时手动排除滤水杯中的滤水。以免润滑油因气温过低而变的粘稠或凝固, 无法油雾化从而导致因气动执行元件没有充进润滑油而损坏。
3.3 机械传动部件的维护
机械传动部件均有润滑装置, 但是选油和保温是两个关键环节。
(1)润滑油宜采用低标号型。因润滑油温度低时虽不易冻结凝固, 但会变的粘稠不易流动, 使润滑道堵塞。转动部位若没有油膜的保护, 将造成设备磨损。选用低标号润滑油及适当的保暖措施效果相对较好。(2)主机变速箱一般采用的是循环油润滑和降温。循环油箱必须要有得力的保暖措施, 否则很易造成循环油泵因负荷过大而烧毁的后果。
4 一般性管理
在混凝土搅拌中存在着混凝土方量、各运输车辆运输方量、水泥、外加剂等搅拌物、机械使用统计等工作。若以表格形式每班详细记录各项统计量, 一便于统计工作, 二做为原始资料保存利于备查。笔者在实践工作中自制了部分表格, 其中有两份表格起到了事半功倍的作用。以上为笔者在实践中总结的在高寒缺氧区混凝土搅拌站选购和维护时应特别注意的几点及混凝土搅拌中一般管理的一点心得。此外, 因高原恶劣的环境对机械设备的使用寿命有很大影响, 所以对维护人员的责任心要求较高, 一定要严格按操作规程、保养指导书进行工作, 切不可存在侥幸心理。
5 结 语
鉴于市场上存在不少劣质及以次充好的产品。选购在高原使用的设备时, 依据高原所特有的地理及气候环境择优购置是保证高效安全使用设备的前提。因地制宜针对性的维护保养设备是保证设备正常运转的前提。
