濱綏線某梁場自動化蒸養(yǎng)系統(tǒng)的設計及應用

自動化蒸養(yǎng)系統(tǒng)在XX梁場中的設計及應用【內(nèi)容提要】濱綏線XX至XX擴能改造工程XX標一分部施工范圍內(nèi)有一XX制梁場，施工任務為1580片32m預制T梁，施工特點為施工任務緊，質(zhì)量要求高，結(jié)合當前的鐵路質(zhì)量要求形勢，本梁場在2010年7月份安裝了新型的自動化蒸養(yǎng)系統(tǒng)，本文就簡介了該系統(tǒng)的設計、作用及發(fā)揮的效果進行了技術總結(jié)，科學合理的進行了布置及安裝，計算機系統(tǒng)的應用，自動溫控調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)揮的作用，該系統(tǒng)在本工程中發(fā)揮了巨大的作用，為完成本工程的在2年工期內(nèi)完成1580片預制T梁提供了保證。【關鍵詞】自動化蒸養(yǎng)預制梁計算機應用1.工程概況牡綏項目XX標一分部XX制梁場設在XX站與既有伊林站之間，中心里程DK415+200，臨近興源至下城子公路左側(cè)，XX梁場建在中心DK415+200處，主要利用公路運輸，依靠兩側(cè)均連接301國道的興源至下城子公路。為方便利用既有線以及結(jié)合XX軌排基地場地建設，從既有伊琳站8號道岔引鐵路便線進入梁場，從梁場引便線至XX站并插一組道岔進入XX站，進入新建牡綏鐵路以便架梁，梁場施工及生產(chǎn)生活用水采取打深水井解決方式，用以滿足制梁及生產(chǎn)生活用需要，施工用電引自興源變電所，引電力干線1.5km至施工現(xiàn)場，并設800KVA變壓器一臺以解決施工用電，并配備250GF自發(fā)電機組2臺，作為備用電源，梁場內(nèi)設2臺90m3/h混凝土拌合站供制梁混凝土。梁場分為生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)兩大區(qū)域。生產(chǎn)線分為砂石料存放區(qū)、鋼筋存放及加工成型區(qū)、混凝土攪拌站、小型構(gòu)件存放區(qū)、制梁區(qū)、存梁區(qū)等。制梁區(qū)配備兩臺90t龍門吊，跨度22m，用于鋼筋制作及模板安拆，存梁區(qū)平行制梁區(qū)布置，間距8m，中間布置龍門吊走行軌，采用180t可轉(zhuǎn)向龍門吊移梁，跨度42m。每組制梁臺座對應15孔存梁臺座，每片存梁區(qū)按照長34m，寬2.5m，梁縫間距0.4m布置。采用雙層存梁。提梁區(qū)設岔線3條，布置2臺90t龍門吊，跨度26m，走行軌基礎采用換填砂夾碎石處理。其余各工序的物流銜接采用龍門吊、專用運輸車等機械完成，各工區(qū)根據(jù)自身特點配備專用的生產(chǎn)加工機具。現(xiàn)將本工程中制梁生產(chǎn)區(qū)所安裝的自動蒸養(yǎng)系統(tǒng)施工及作用敘述如下：2.自動蒸養(yǎng)系統(tǒng)設計2.1、自動蒸養(yǎng)系統(tǒng)功能蒸汽養(yǎng)護系統(tǒng)是預制T梁生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，使保證預制T梁生產(chǎn)質(zhì)量，縮短養(yǎng)護周期的必要措施。該系統(tǒng)是針對預制T梁的連續(xù)化生產(chǎn)所開發(fā)的專用蒸養(yǎng)系統(tǒng)。主要設計依據(jù)是《時速250公里客運專線有碴軌道后張法預應力混凝土簡支橋梁》、《250km/h客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件》和《客運專線高性能混凝土暫行技術條件》。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，本著系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠的原則設計了本養(yǎng)護系統(tǒng)。其控制模式是在蒸養(yǎng)房內(nèi)形成規(guī)則的溫度梯度場，預制T梁在連續(xù)的生產(chǎn)和運動中，分別通過“靜養(yǎng)區(qū)間”、“升溫區(qū)間”、“恒溫區(qū)間”和“降溫區(qū)間”，完成整個的蒸養(yǎng)過程，并到下一工序。2.2、自動蒸養(yǎng)系統(tǒng)功能蒸養(yǎng)系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成，即養(yǎng)護罩系統(tǒng)；蒸汽加熱系統(tǒng)；溫度采集系統(tǒng)和程序溫控系統(tǒng)。養(yǎng)護罩系統(tǒng)具有很強的保溫性能，最大限度地減少橋梁與外界的環(huán)境接觸，創(chuàng)造一個適宜的養(yǎng)護環(huán)境；蒸汽加熱系統(tǒng)是將鍋爐的蒸汽按照控制規(guī)則，自動的噴射到養(yǎng)護罩內(nèi)，為了保證升溫的均衡，蒸汽的噴射孔口徑和間距都經(jīng)過了科學的計算；溫度采集系統(tǒng)由巡檢儀和布置在梁體各部的溫度傳感器組成；溫控系統(tǒng)采用了分布式控制策略，以增加系統(tǒng)的可靠性。溫控系統(tǒng)由中央控制器和現(xiàn)場溫控儀組成，二者之間使用無線數(shù)傳方式，并采用工業(yè)標準的通信協(xié)議，具有很高的安全性。2.2、自動蒸養(yǎng)系統(tǒng)設計方案：2.2.1基本工作原理該養(yǎng)護系統(tǒng)是針對連續(xù)化預制T梁生產(chǎn)線開發(fā)的蒸汽養(yǎng)護系統(tǒng)，在安裝空間上處于預制T梁生產(chǎn)生產(chǎn)區(qū)的中間部位，從時間結(jié)構(gòu)上分為了四個空間時期，即“靜養(yǎng)期”、“升溫期”、“恒溫期”和“降溫期”。其示意圖如下：確靜養(yǎng)期商升溫期足恒溫期您降溫期趨>追3留小時坡4跪8杰分鐘拴4御8漏分鐘帆4騎8啄分鐘允4鄭8姜分鐘若4貼8采小時崇4然8仁分鐘孔4捉8姜分鐘在靜養(yǎng)期內(nèi)，預制T梁處于自然的環(huán)境溫度，所停留的時間大于3個小時；在升溫期，每片預制T梁經(jīng)過間隔48分鐘的4次階段，逐漸升高溫度，且升溫速度小于15℃/h，升溫區(qū)的末端與恒溫區(qū)的溫差不得大于5℃；在恒溫期間，預制T梁處于穩(wěn)定的溫度環(huán)境中，恒溫區(qū)蒸汽養(yǎng)護溫度不得高于65℃，溫度的穩(wěn)定范圍不大于±5℃。，每片預制T梁經(jīng)過恒溫區(qū)的時間為48小時；而在降溫空間，每一片預制T梁經(jīng)過間隔48分鐘的2次，逐漸降低溫度，降溫速率不大于20℃/h，預制T梁養(yǎng)生棚吊出時，表層溫度與環(huán)境溫度的溫差小于15℃。因此，上述的四個空間，軌枕自上工序進來，一直到下工序為止。其經(jīng)歷的溫度變化規(guī)律模型為下圖所示：2.2.2基本工作組成及功能基于上述的工藝要求，系統(tǒng)的基本組成和功能結(jié)構(gòu)如下：升溫期的溫度梯度場的控制，逐漸升溫的空間，升溫梯度場的形成是靠管道本身噴汽量的自然散發(fā)形成的。午恒溫期的溫、脫濕度控制，控成制整個空間的窄溫濕度，形成艇一個穩(wěn)定的，肚最佳的養(yǎng)護空刑間，恒溫階段陰熱量消耗主要漆有散失于周圍直介質(zhì)的熱量、廉漏失蒸汽損失棟的熱量兩部分雄。養(yǎng)護期間單禽位時間需要供脈給的最大熱量突為升溫期和恒畝溫期的熱量消夏耗的總和番降溫期的溫度柿控制。與升溫栽空間相反，形搭成一個自左到涌右的溫度下降朽梯度場，降溫聲梯度場的形成槽是靠管道本身罩噴汽量的自然敗散發(fā)形成的。著張控制系統(tǒng)構(gòu)成康整個控制系統(tǒng)惡由三個控制系敘統(tǒng)構(gòu)成。即升送溫區(qū)控制，恒臺溫區(qū)控制和降陜溫區(qū)控制。三扭個區(qū)間實質(zhì)上廚是由三個恒溫飼控制完成的，震三個區(qū)間的控嶺制實現(xiàn)由一彈臺潛PL御C鵲完成。系統(tǒng)結(jié)于構(gòu)框圖如下：尸系統(tǒng)由兩個子頓系統(tǒng)構(gòu)成，兩物個子系統(tǒng)相互媽獨立，形成了頭蒸養(yǎng)系統(tǒng)的冗婆余結(jié)構(gòu)，保證項了系統(tǒng)的安全澆。高溫度的監(jiān)測系茂統(tǒng)。由各區(qū)間釘?shù)臏囟葌鞲衅髑M和中央控制毀器組成，可以帆實時監(jiān)測各空制間的溫度梯度緩狀態(tài)。扯溫度控制系統(tǒng)兔。由一式臺鏈PL住C皺及各區(qū)間的溫恒度傳感器、電收磁換向閥、蒸滅汽噴管、噴淋鄉(xiāng)管道、軸流風見機等組成。通牙過東PL徒C聾實現(xiàn)對溫度梯滑度場的控制現(xiàn)胡場此的吧PL林C汗控制器均通過君網(wǎng)絡與中央控示制器連接，中陸央控制器可以尿?qū)崿F(xiàn)對區(qū)間溫事度的設定，可熔以實現(xiàn)對溫度轎狀態(tài)的記錄和破查詢等。遞撲系統(tǒng)的實施胡預糾制碌T磁梁蒸養(yǎng)通道設甚計，單個通道佩長度約嚴3貫2步米，布置在臺載座兩側(cè)，距臺豪座外邊叛緣悲0.2廉m測。其構(gòu)成：繪加熱紛：抓加熱管道的蒸鏟汽噴嘴位置及稍孔徑應通過熱迷量的平衡、溫誰度梯度場的策尸略等參數(shù)進行絡計算。掠傳感器組式：央傳感器組的位陪置及數(shù)量要適關量，即滿足對竿溫度梯度場的歸測量與控制，阿也要盡量使系認統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，京安全性高。里蒸汽控制毯：獎蒸汽的控制是展通過換向閥實庫現(xiàn)的，其控制爹算法采瓶用短PI慮D滋控制算法，通為過換向閥閉合超的時間，來保紗證溫度的控制請。因此換向閥困應具有穩(wěn)定和償可靠性。桿蒸養(yǎng)通道施工檔：現(xiàn)整個蒸養(yǎng)通道漫和管網(wǎng)的建設每由職梁場電焊工及斜水暖工頭施工建設。返3.跨自動蒸養(yǎng)系統(tǒng)西施工介3.1寨份工作內(nèi)容問喝蒸汽養(yǎng)護系統(tǒng)敗及溫控系統(tǒng)設堂計組啄負責供熱系統(tǒng)漠設計，并指導巡現(xiàn)場的安裝調(diào)放試。圣負責電氣控制贈系統(tǒng)的采購及眨現(xiàn)場安裝調(diào)試溪工作。竭負責自動化蒸袍養(yǎng)系統(tǒng)現(xiàn)場操瀉作的培訓工作確腫蒸汽養(yǎng)護實施孕組炊負責養(yǎng)護滲罩楚(劑蒸養(yǎng)櫻室葉)吼的制作及安裝肚工作。慶負責供熱管網(wǎng)終的制作及安裝袖工作。陪3.2雁電氣控制系統(tǒng)痰方案思本方案對梁場你二十六個臺座騾制梁的蒸汽養(yǎng)琴護進行自動控悄制。恩3.2糾.1卸控制系統(tǒng)已由一臺計算機診控制七套設備歌（每一套設備嫌控制四個制梁禽臺座）。完成間對整個梁場所壩有臺座箱梁蒸脾養(yǎng)的過程控制廢?？刂葡到y(tǒng)分歐布圖如下：蟻缸傳感器的布置充在梁體芝內(nèi)堆(嫌端誰部展)滿埋座設弱1斜個，梁體表面料即梁頂面放柏置遲1教個，養(yǎng)護室內(nèi)山環(huán)境安炮裝牽1室個，掛于模板壤上，室外安奏裝漏1潮個，設于控制寇箱底。共計設膛置職4解個傳感器。順籮蒸汽加熱管道恭的布置宣在梁體底板兩啟側(cè)設置蒸汽加許熱管道，主管遺道于梁外梁間燕設地溝鋪設。森在主管道上分駁別設置蒸汽電爐磁換向閥，并價通過臺座蒸養(yǎng)奪控制柜控制電慚磁閥的開閉。雹電氣控制設備錫（雙2扣6方臺座）悅序號肌名寇艦閃稱雅型扶庫井號敲單位望數(shù)量彈1章中央控制器題研祥工控機震臺床1進2惡溫度控制柜油益通咐套受7鐘3聽溫度巡檢儀味益通鴨套購7流4柏溫度傳感器救個錄150川5訓無線數(shù)傳系統(tǒng)裹套略8堵6晨電磁換向閥（揉汽）湯個燭26居8轎導呼眉姐線請?zhí)鬃?6兼9濁相關軟件征套維1灑3.3傅實施步驟把由蒸汽養(yǎng)護系短統(tǒng)及溫控系統(tǒng)破設計組進行現(xiàn)徑場勘測、調(diào)查般，設計出每個尋臺座布置的管作網(wǎng)圖，并列出敗技術參數(shù)及設避備清單。廈由蒸養(yǎng)實施組徐配合鍋爐廠家忘建造供熱管網(wǎng)森。牧蒸汽養(yǎng)護系統(tǒng)苦及溫控系統(tǒng)設敞計組設計并采儉購電氣控制設狹備并到現(xiàn)場安鳴裝調(diào)試。賄由蒸汽養(yǎng)護系屋統(tǒng)及溫控系統(tǒng)屢設計組在現(xiàn)場樂指導前五片梁征的生產(chǎn)，并在澆前兩片梁的梁登內(nèi)埋設傳感器鑰，取得各種數(shù)瘋據(jù)，然后設置憑蒸養(yǎng)參數(shù)，開唉始批量蒸養(yǎng)。驢4答．五施工現(xiàn)場情況絡4.柴1浙養(yǎng)護罩的制作篩養(yǎng)護罩的選擇森確定：養(yǎng)護罩獄由養(yǎng)護罩架和怒養(yǎng)護被兩大部醫(yī)分組成。紐畏析魄養(yǎng)護被應該具尾有良好的保溫榜性、防潮性、鑒抗拉性及柔韌艘性，且成本低蘋。宜選用納米尿復合纖維保溫篇氈。產(chǎn)品有關暖性能參數(shù)如下悲：包括單層防樣水復合保溫材街料、雙層高室醫(yī)結(jié)構(gòu)保溫材料你和厚型三層氣鞋室結(jié)構(gòu)保溫材替料；定灰重紋80戰(zhàn)0彈—俱1100g體/m梁2悶；抗拉性郵強宰65怖0跟－砍1100N/傳5CM壞;泉保溫陡率肝82躬%語；具有防水防產(chǎn)大雨功勝能撈.亭防污興染柔,侵防潮性強。漏養(yǎng)護罩架縣由巧7促組型鋼焊接成皂的桁架結(jié)構(gòu)組痰成。養(yǎng)護罩架猴的確定以滿足掏強度和剛度要厭求為原則，同科時考慮使用方饑便、成本低。秀4.2倉供熱系統(tǒng)的組織成宜侍熱量計算間苗挖物為確定供熱系的統(tǒng)的熱聾源?！帧峰仩t的容量，判應該首先計算肅蒸汽養(yǎng)護過程榴中的熱量消耗毫。熱量消耗的瓦計算主要考慮鳴以下幾個方面致：掛4.2.身1逢.旁1壇升喬溫期的熱量消序耗胳欲失加熱混凝土制嬌品所消耗的熱奇量懸俗俗砼制品中蒸發(fā)略水分所消耗的閑熱零量無訓膠扶鋼模、橋梁中捧的鋼筋及其他廢鋼結(jié)構(gòu)所消耗漸的熱陸量盞候臣躲充滿養(yǎng)護設備那自由空間的蒸淹汽耗熱量棕豬父養(yǎng)護設備蓄熱痰和散失的熱量剛、冷凝水帶走浸的熱量、逸失境介質(zhì)的耗熱量著蠅英水泥的水化熱雖流.救2童恒溫階段的熱莊量消耗添恒溫階段熱量霧消耗主要有散蛾失于周圍介質(zhì)覆的熱量、漏失遺蒸汽損失的熱唱量兩部分。澆婚.津3燃養(yǎng)護期間熱量款消耗祥養(yǎng)護期間單位回時間需要供給檢的最大熱量為偉升溫期和恒溫士期的熱量消耗終的總和。牧4.悠3寧供熱設備、部囑件的選擇版鍋爐籠：鍋爐的選擇搜以其容量滿足宰整個養(yǎng)生期的兔熱量消耗為原做則。繳管道：管道的起布置依據(jù)為：頑使整個養(yǎng)生梁透的區(qū)間均勻充瓶滿蒸汽。刻4.4豈賀溫度采集系統(tǒng)鹽試驗梁內(nèi)部溫芹度的采集是溫梯控系統(tǒng)的關鍵漲，通過溫度的增采集來分析制慣定出控制參數(shù)隨，從而控制梁攝體外部溫度，遣使之與梁體內(nèi)既部的溫差不超興過薄1釣5扛℃稈。試驗梁溫度先的采集首先要寫在梁體內(nèi)外布其置泡1蹦6遼個漂PT10原0齡傳感器，其中狡梁體內(nèi)部布恰置芹8壯個，外部及表椒面布識置蝕8而個，通秘過難1吊6蜂路低JCJ500凡B歡巡檢儀對其溫撕度進行采集。秀4.半5菊程序溫控系統(tǒng)卸程序溫度控制模系統(tǒng)采用了分快布式匙（危DC坊S留）控制策略，產(chǎn)每個臺座由一網(wǎng)臺控制柜完成遙溫度的程序控該制。其中，中制央控制器與各敗臺座的控制柜名之間的指令、搬數(shù)據(jù)傳輸，通礎過無線網(wǎng)絡完胃成，最多臺座詢可膏達詢12膛7播個。中央控制旅機由一臺工業(yè)綱控制機及控制不軟件構(gòu)成，自脈動記錄各臺座必橋梁測試點的福溫度值，按要暗求下達操作指洲令等，具有歷油史數(shù)據(jù)、溫度氣曲線的查閱功俱能，人機界面忽友好，操作簡雪單。臺座的溫計度控制柜包括卡：多點溫度巡襯檢儀、程序溫陽度控制儀、手腐動的控制按鈕星和電控裝置等嗎。壩到策估伍偶4.逗6寄溫控系統(tǒng)的基布本功能樹采溫控系統(tǒng)的主客操作界面俱溫度控制界面帳，可同時檢測廳、控制各臺座類的蒸養(yǎng)過程，媽具有溫控階段賤顯示，參數(shù)設譜置，實時數(shù)據(jù)葡記錄，歷史數(shù)干據(jù)查詢等功能憶。各臺座顯示關界面可相互切駁換。貪瘡實時數(shù)據(jù)采集價銹柏該模塊可以實夠時采集、記錄馬梁體各測點溫垃度，具有波形板顯示，數(shù)據(jù)報催表顯示，斷電猶數(shù)據(jù)自動恢復夢等功能。節(jié)式歷史數(shù)據(jù)查詢料對任意已蒸養(yǎng)索生產(chǎn)的橋梁根蘭據(jù)編號查詢其度蒸養(yǎng)過程的歷傭史數(shù)據(jù)。牛腔參數(shù)設置銷可以設置靜養(yǎng)維時間及溫度，店升溫時間及溫抗度，恒溫時間壺及溫度，降溫躁時間及溫度等裙蒸養(yǎng)工藝參數(shù)參。躺移參數(shù)查看虛可以查看當前品設置的靜養(yǎng)時徑間及溫度，升湖溫時間及溫度焰，恒溫時間及尋溫度，降溫時萬間及溫度等蒸西養(yǎng)工藝參數(shù)。羅4.孝7采系統(tǒng)實施翠整個蒸養(yǎng)系統(tǒng)被的實施由兩步檢完成，第一步票，試驗梁的測憲試。即在梁體付內(nèi)部設置溫度惡測試點，在手參動控制蒸汽的金情況下，測量寨梁體溫度，得處到溫度的變化潮特征。第二步描，取消內(nèi)部測略點，依據(jù)試驗鋸梁的測試溫度新規(guī)則，設置梁質(zhì)體外部測試點搏，確定蒸養(yǎng)方毫案和策略。5、結(jié)束語望堂明本文對悠濱綏線吸XX漲至政XX中段擴能改造工棕程堆XX快梁場自動化蒸添養(yǎng)系統(tǒng)秩施工進行了敘恐述，慘元通過科學地運筍用愧計算機系統(tǒng)電及施工過程中據(jù)有效地控制，