氣膜煤棚在燃煤電站的應(yīng)用

周曼毅　靖謀

摘 要：燃煤電站機(jī)組容量愈來(lái)愈大，貯煤場(chǎng)的容量也隨之增大，大型的封閉煤棚形式多樣。氣膜式煤棚是近些年在工程使用中的較新型的一種煤棚形式，其在環(huán)保和造價(jià)方面較其它封閉煤棚形式具有一定優(yōu)勢(shì)。對(duì)氣膜式煤棚的形式、所用材料及在貯煤場(chǎng)的使用效果進(jìn)行了專(zhuān)題論述。氣膜式煤棚在今后燃煤電站工程煤棚的設(shè)計(jì)工作中可作為一種選擇，其抗風(fēng)壓、抗雪壓等方面對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性還有待在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)一步檢驗(yàn)完善。

關(guān)鍵詞：氣膜式煤棚；燃煤電站；貯煤場(chǎng)

引言

大型燃煤電站機(jī)組容量愈來(lái)愈大，燃煤電站貯煤場(chǎng)容量也隨之增大。為了滿(mǎn)足環(huán)保要求，針對(duì)封閉貯煤場(chǎng)的研究已是迫在眉睫的任務(wù)。

封閉式條形煤場(chǎng)、圓形煤場(chǎng)及筒倉(cāng)等封閉貯煤方式在工程中的應(yīng)用技術(shù)已相對(duì)成熟。近幾年出現(xiàn)了氣膜式煤棚結(jié)構(gòu)，但應(yīng)用還較少。

1 氣膜式煤棚

1.1 氣膜式煤棚基本情況

氣膜式結(jié)構(gòu)是在高分子復(fù)合膜材形成的密閉空間內(nèi)部注入空氣，并保持一定的密閉空間內(nèi)外壓差，使膜面受拉以保證剛度，在氣膜式結(jié)構(gòu)外部設(shè)置斜向正交索網(wǎng)、中部無(wú)需支撐、維持形態(tài)并抵擋外部風(fēng)荷載的結(jié)構(gòu)形式。

1.2 建筑膜材的性能

力學(xué)性能：拉伸強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材的一半。膜材的彈性膜量較低，可形成復(fù)雜的曲面造型。

光學(xué)性能：對(duì)自然光的透射率約9%。

防火性能：具有阻燃和耐高溫性能。

保溫性能：雙層膜材料的保溫性能與190mm厚磚墻相當(dāng)。

自潔性能：雨水可使經(jīng)過(guò)特殊表面處理的PVC膜材表面得到自然清洗。

耐腐蝕性：耐各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，不宜老化。

耐侯性強(qiáng)：工作溫度范圍在-40～70℃之間。

1.3 氣膜式封閉煤棚結(jié)構(gòu)

氣膜結(jié)構(gòu)建筑靠約250Pa內(nèi)外氣壓差來(lái)支撐整個(gè)建筑。

所用斜向網(wǎng)狀鋼纜將整個(gè)結(jié)構(gòu)包裹，斜向網(wǎng)狀鋼纜系統(tǒng)允許的膜內(nèi)壓力可達(dá)1.5-3.0大氣壓，可抵抗150英里/時(shí)的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的雪載。

采用條形煤棚基礎(chǔ)，高越2～7米。

依據(jù)工程地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、基礎(chǔ)墊層及鋼筋選型。

1.4 氣膜式封閉煤棚內(nèi)部給排水、通風(fēng)除塵

設(shè)置降塵噴淋裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)煤棚堆場(chǎng)的噴淋降塵。

設(shè)置消防系統(tǒng)，當(dāng)火災(zāi)經(jīng)確認(rèn)發(fā)生后，經(jīng)消控室主機(jī)遠(yuǎn)程控制將對(duì)應(yīng)發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的電控炮處的閥組打開(kāi)進(jìn)行滅火。

室內(nèi)噴淋降塵給水管道采用無(wú)縫鋼管，焊接連接；電控消防炮滅火管道采用熱鍍鋅鋼管。

采用機(jī)械送風(fēng)和超壓排風(fēng)的送、排風(fēng)模式，通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)控制煤棚內(nèi)氣壓并可定時(shí)自動(dòng)通風(fēng)換氣。

1.5 氣膜式封閉煤棚補(bǔ)充新風(fēng)

主控制系統(tǒng)：集成化設(shè)計(jì)；風(fēng)壓傳感器收集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，風(fēng)感控制單元自動(dòng)控制充氣系統(tǒng)的運(yùn)作；智能遠(yuǎn)程PLC控制。

補(bǔ)充新風(fēng)系統(tǒng)：擋墻處設(shè)有通風(fēng)口，保證封閉煤棚內(nèi)與外界氣體交換。

應(yīng)急備用系統(tǒng)：設(shè)有使用燃油或者燃?xì)獾鸟R達(dá)提供備用動(dòng)力。

1.6 氣膜式封閉煤棚的技術(shù)特點(diǎn)

自由的建筑形體塑造：柔性膜材使煤棚造型多樣，可以適應(yīng)復(fù)雜地形。

自重輕：重量約為常規(guī)鋼屋面的1/30，可有效降低基礎(chǔ)的造價(jià)。

施工周期短：所有加工制作均在工廠(chǎng)完成，一個(gè)月內(nèi)完成安裝。

大跨度建筑空間：內(nèi)部不需要梁柱支撐，內(nèi)部運(yùn)行無(wú)障礙。

抗壓性能：可抵抗150英里/時(shí)的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的積雪。

施工不受季節(jié)限制。

密封性好、環(huán)保指標(biāo)高。

2 氣膜式煤棚現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

了解到巴彥淖爾洗煤廠(chǎng)、大武口洗煤廠(chǎng)及太西洗煤廠(chǎng)采用了氣膜式封閉煤棚，作者對(duì)巴彥淖爾洗煤廠(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。

2.1 煤棚概況

長(zhǎng)400米、寬110米、高42米，坐落于6.5米高的擋煤墻兼圍墻頂部，煤棚頂部距離地面48.5米。貯煤量15萬(wàn)噸的。

目前世界上最大的氣膜結(jié)構(gòu)，包含氣承膜結(jié)構(gòu)煤場(chǎng)及設(shè)備運(yùn)行所需的輔助設(shè)施。

采用PLC全智能監(jiān)控建筑體系，其整體控制體系包括模塊控制系統(tǒng)、室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、能耗控制系統(tǒng)、控壓系統(tǒng)、新風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、備用能源系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、煤炭粉塵濃度監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)換氣量等，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)運(yùn)行。

室內(nèi)外通用監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)到室外的溫度、濕度、風(fēng)力、降水量、車(chē)輛進(jìn)出、安全等情況；室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫度、濕度、出風(fēng)量、光照強(qiáng)度、煤炭外表溫度和內(nèi)部溫度等。

氣膜結(jié)構(gòu)為斜向正交網(wǎng)狀鋼纜加氣膜式結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足貯煤場(chǎng)大空間跨度的要求，也滿(mǎn)足氣膜結(jié)構(gòu)在主要荷載作用下縱橫向的剛度需求。

在氣膜煤棚四周擋煤墻上設(shè)有進(jìn)出通道，均設(shè)置雙層門(mén)，可防止內(nèi)部空氣泄漏。

2.2 調(diào)研情況

據(jù)制造廠(chǎng)介紹，因當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)原因（當(dāng)時(shí)風(fēng)速約41m/s），煤場(chǎng)四周建筑物外表面封閉用壓型鋼板脫落，飄落至氣膜煤棚上方，對(duì)膜材造成嚴(yán)重破壞而致使煤棚坍塌，失去封閉功能，參觀(guān)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)已回收，制造廠(chǎng)計(jì)劃重新制作安裝，預(yù)計(jì)需要30天左右進(jìn)行恢復(fù)。赴現(xiàn)場(chǎng)后僅在煤場(chǎng)四周見(jiàn)到灑落的少量封閉煤棚所用材料。

氣膜材料為中等強(qiáng)度的PVC膜，厚度0.75mm。

氣膜外部固定用鋼索直徑約10mm。

氣膜底部擋煤墻高度分別為6.5米高和2.5米高。

氣膜及鋼索底部固定于擋煤墻上部，采用預(yù)留螺栓及角鋼固定。

氣膜煤棚四周安裝有充氣風(fēng)機(jī)和消防管道。

2.3 要點(diǎn)分析

安裝周期：氣膜煤棚在制造廠(chǎng)制作完成運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，先對(duì)氣膜及鋼索進(jìn)行安裝，再對(duì)煤棚內(nèi)部進(jìn)行充氣完成安裝，安裝周期共計(jì)約1個(gè)月。

后期運(yùn)行：煤棚安裝完畢后，運(yùn)行期間需持續(xù)補(bǔ)氣，補(bǔ)氣時(shí)約需3～5臺(tái)充氣風(fēng)機(jī)同時(shí)作業(yè)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)功率為7.5kW。

環(huán)境適應(yīng)性：經(jīng)該工程的將近兩年的運(yùn)行，抗風(fēng)抗壓能力能夠滿(mǎn)足該地區(qū)41m/s風(fēng)速的要求，并能承受冬季雪壓的考驗(yàn)。

消防和粉塵控制：在煤棚內(nèi)部擋煤墻頂部裝設(shè)有噴灑水降塵裝置和采用排氣閥控制開(kāi)閉的排氣孔。實(shí)測(cè)貯煤作業(yè)時(shí)室內(nèi)煤塵濃度100-130mg/m3；若開(kāi)啟排風(fēng)閥和灑水降塵，煤塵濃度可降到8mg/m3以下；實(shí)測(cè)貯煤作業(yè)時(shí)室內(nèi)瓦斯?jié)舛?.1%，均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 氣膜式封閉貯煤場(chǎng)與其它封閉形式的投資比較

貯量15萬(wàn)噸氣膜式封閉煤棚與同等貯量的封閉式條形煤場(chǎng)、圓形煤場(chǎng)及筒倉(cāng)進(jìn)行投資比較，如下表所列。endprint

摘 要：燃煤電站機(jī)組容量愈來(lái)愈大，貯煤場(chǎng)的容量也隨之增大，大型的封閉煤棚形式多樣。氣膜式煤棚是近些年在工程使用中的較新型的一種煤棚形式，其在環(huán)保和造價(jià)方面較其它封閉煤棚形式具有一定優(yōu)勢(shì)。對(duì)氣膜式煤棚的形式、所用材料及在貯煤場(chǎng)的使用效果進(jìn)行了專(zhuān)題論述。氣膜式煤棚在今后燃煤電站工程煤棚的設(shè)計(jì)工作中可作為一種選擇，其抗風(fēng)壓、抗雪壓等方面對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性還有待在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)一步檢驗(yàn)完善。

關(guān)鍵詞：氣膜式煤棚；燃煤電站；貯煤場(chǎng)

引言

大型燃煤電站機(jī)組容量愈來(lái)愈大，燃煤電站貯煤場(chǎng)容量也隨之增大。為了滿(mǎn)足環(huán)保要求，針對(duì)封閉貯煤場(chǎng)的研究已是迫在眉睫的任務(wù)。

封閉式條形煤場(chǎng)、圓形煤場(chǎng)及筒倉(cāng)等封閉貯煤方式在工程中的應(yīng)用技術(shù)已相對(duì)成熟。近幾年出現(xiàn)了氣膜式煤棚結(jié)構(gòu)，但應(yīng)用還較少。

1 氣膜式煤棚

1.1 氣膜式煤棚基本情況

氣膜式結(jié)構(gòu)是在高分子復(fù)合膜材形成的密閉空間內(nèi)部注入空氣，并保持一定的密閉空間內(nèi)外壓差，使膜面受拉以保證剛度，在氣膜式結(jié)構(gòu)外部設(shè)置斜向正交索網(wǎng)、中部無(wú)需支撐、維持形態(tài)并抵擋外部風(fēng)荷載的結(jié)構(gòu)形式。

1.2 建筑膜材的性能

力學(xué)性能：拉伸強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材的一半。膜材的彈性膜量較低，可形成復(fù)雜的曲面造型。

光學(xué)性能：對(duì)自然光的透射率約9%。

防火性能：具有阻燃和耐高溫性能。

保溫性能：雙層膜材料的保溫性能與190mm厚磚墻相當(dāng)。

自潔性能：雨水可使經(jīng)過(guò)特殊表面處理的PVC膜材表面得到自然清洗。

耐腐蝕性：耐各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，不宜老化。

耐侯性強(qiáng)：工作溫度范圍在-40～70℃之間。

1.3 氣膜式封閉煤棚結(jié)構(gòu)

氣膜結(jié)構(gòu)建筑靠約250Pa內(nèi)外氣壓差來(lái)支撐整個(gè)建筑。

所用斜向網(wǎng)狀鋼纜將整個(gè)結(jié)構(gòu)包裹，斜向網(wǎng)狀鋼纜系統(tǒng)允許的膜內(nèi)壓力可達(dá)1.5-3.0大氣壓，可抵抗150英里/時(shí)的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的雪載。

采用條形煤棚基礎(chǔ)，高越2～7米。

依據(jù)工程地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、基礎(chǔ)墊層及鋼筋選型。

1.4 氣膜式封閉煤棚內(nèi)部給排水、通風(fēng)除塵

設(shè)置降塵噴淋裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)煤棚堆場(chǎng)的噴淋降塵。

設(shè)置消防系統(tǒng)，當(dāng)火災(zāi)經(jīng)確認(rèn)發(fā)生后，經(jīng)消控室主機(jī)遠(yuǎn)程控制將對(duì)應(yīng)發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的電控炮處的閥組打開(kāi)進(jìn)行滅火。

室內(nèi)噴淋降塵給水管道采用無(wú)縫鋼管，焊接連接；電控消防炮滅火管道采用熱鍍鋅鋼管。

采用機(jī)械送風(fēng)和超壓排風(fēng)的送、排風(fēng)模式，通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)控制煤棚內(nèi)氣壓并可定時(shí)自動(dòng)通風(fēng)換氣。

1.5 氣膜式封閉煤棚補(bǔ)充新風(fēng)

主控制系統(tǒng)：集成化設(shè)計(jì)；風(fēng)壓傳感器收集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，風(fēng)感控制單元自動(dòng)控制充氣系統(tǒng)的運(yùn)作；智能遠(yuǎn)程PLC控制。

補(bǔ)充新風(fēng)系統(tǒng)：擋墻處設(shè)有通風(fēng)口，保證封閉煤棚內(nèi)與外界氣體交換。

應(yīng)急備用系統(tǒng)：設(shè)有使用燃油或者燃?xì)獾鸟R達(dá)提供備用動(dòng)力。

1.6 氣膜式封閉煤棚的技術(shù)特點(diǎn)

自由的建筑形體塑造：柔性膜材使煤棚造型多樣，可以適應(yīng)復(fù)雜地形。

自重輕：重量約為常規(guī)鋼屋面的1/30，可有效降低基礎(chǔ)的造價(jià)。

施工周期短：所有加工制作均在工廠(chǎng)完成，一個(gè)月內(nèi)完成安裝。

大跨度建筑空間：內(nèi)部不需要梁柱支撐，內(nèi)部運(yùn)行無(wú)障礙。

抗壓性能：可抵抗150英里/時(shí)的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的積雪。

施工不受季節(jié)限制。

密封性好、環(huán)保指標(biāo)高。

2 氣膜式煤棚現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

了解到巴彥淖爾洗煤廠(chǎng)、大武口洗煤廠(chǎng)及太西洗煤廠(chǎng)采用了氣膜式封閉煤棚，作者對(duì)巴彥淖爾洗煤廠(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。

2.1 煤棚概況

長(zhǎng)400米、寬110米、高42米，坐落于6.5米高的擋煤墻兼圍墻頂部，煤棚頂部距離地面48.5米。貯煤量15萬(wàn)噸的。

目前世界上最大的氣膜結(jié)構(gòu)，包含氣承膜結(jié)構(gòu)煤場(chǎng)及設(shè)備運(yùn)行所需的輔助設(shè)施。

采用PLC全智能監(jiān)控建筑體系，其整體控制體系包括模塊控制系統(tǒng)、室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、能耗控制系統(tǒng)、控壓系統(tǒng)、新風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、備用能源系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、煤炭粉塵濃度監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)換氣量等，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)運(yùn)行。

室內(nèi)外通用監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)到室外的溫度、濕度、風(fēng)力、降水量、車(chē)輛進(jìn)出、安全等情況；室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫度、濕度、出風(fēng)量、光照強(qiáng)度、煤炭外表溫度和內(nèi)部溫度等。

氣膜結(jié)構(gòu)為斜向正交網(wǎng)狀鋼纜加氣膜式結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足貯煤場(chǎng)大空間跨度的要求，也滿(mǎn)足氣膜結(jié)構(gòu)在主要荷載作用下縱橫向的剛度需求。

在氣膜煤棚四周擋煤墻上設(shè)有進(jìn)出通道，均設(shè)置雙層門(mén)，可防止內(nèi)部空氣泄漏。

2.2 調(diào)研情況

據(jù)制造廠(chǎng)介紹，因當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)原因（當(dāng)時(shí)風(fēng)速約41m/s），煤場(chǎng)四周建筑物外表面封閉用壓型鋼板脫落，飄落至氣膜煤棚上方，對(duì)膜材造成嚴(yán)重破壞而致使煤棚坍塌，失去封閉功能，參觀(guān)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)已回收，制造廠(chǎng)計(jì)劃重新制作安裝，預(yù)計(jì)需要30天左右進(jìn)行恢復(fù)。赴現(xiàn)場(chǎng)后僅在煤場(chǎng)四周見(jiàn)到灑落的少量封閉煤棚所用材料。

氣膜材料為中等強(qiáng)度的PVC膜，厚度0.75mm。

氣膜外部固定用鋼索直徑約10mm。

氣膜底部擋煤墻高度分別為6.5米高和2.5米高。

氣膜及鋼索底部固定于擋煤墻上部，采用預(yù)留螺栓及角鋼固定。

氣膜煤棚四周安裝有充氣風(fēng)機(jī)和消防管道。

2.3 要點(diǎn)分析

安裝周期：氣膜煤棚在制造廠(chǎng)制作完成運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，先對(duì)氣膜及鋼索進(jìn)行安裝，再對(duì)煤棚內(nèi)部進(jìn)行充氣完成安裝，安裝周期共計(jì)約1個(gè)月。

后期運(yùn)行：煤棚安裝完畢后，運(yùn)行期間需持續(xù)補(bǔ)氣，補(bǔ)氣時(shí)約需3～5臺(tái)充氣風(fēng)機(jī)同時(shí)作業(yè)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)功率為7.5kW。

環(huán)境適應(yīng)性：經(jīng)該工程的將近兩年的運(yùn)行，抗風(fēng)抗壓能力能夠滿(mǎn)足該地區(qū)41m/s風(fēng)速的要求，并能承受冬季雪壓的考驗(yàn)。

消防和粉塵控制：在煤棚內(nèi)部擋煤墻頂部裝設(shè)有噴灑水降塵裝置和采用排氣閥控制開(kāi)閉的排氣孔。實(shí)測(cè)貯煤作業(yè)時(shí)室內(nèi)煤塵濃度100-130mg/m3；若開(kāi)啟排風(fēng)閥和灑水降塵，煤塵濃度可降到8mg/m3以下；實(shí)測(cè)貯煤作業(yè)時(shí)室內(nèi)瓦斯?jié)舛?.1%，均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 氣膜式封閉貯煤場(chǎng)與其它封閉形式的投資比較

貯量15萬(wàn)噸氣膜式封閉煤棚與同等貯量的封閉式條形煤場(chǎng)、圓形煤場(chǎng)及筒倉(cāng)進(jìn)行投資比較，如下表所列。endprint

摘 要：燃煤電站機(jī)組容量愈來(lái)愈大，貯煤場(chǎng)的容量也隨之增大，大型的封閉煤棚形式多樣。氣膜式煤棚是近些年在工程使用中的較新型的一種煤棚形式，其在環(huán)保和造價(jià)方面較其它封閉煤棚形式具有一定優(yōu)勢(shì)。對(duì)氣膜式煤棚的形式、所用材料及在貯煤場(chǎng)的使用效果進(jìn)行了專(zhuān)題論述。氣膜式煤棚在今后燃煤電站工程煤棚的設(shè)計(jì)工作中可作為一種選擇，其抗風(fēng)壓、抗雪壓等方面對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性還有待在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)一步檢驗(yàn)完善。

關(guān)鍵詞：氣膜式煤棚；燃煤電站；貯煤場(chǎng)

引言

大型燃煤電站機(jī)組容量愈來(lái)愈大，燃煤電站貯煤場(chǎng)容量也隨之增大。為了滿(mǎn)足環(huán)保要求，針對(duì)封閉貯煤場(chǎng)的研究已是迫在眉睫的任務(wù)。

封閉式條形煤場(chǎng)、圓形煤場(chǎng)及筒倉(cāng)等封閉貯煤方式在工程中的應(yīng)用技術(shù)已相對(duì)成熟。近幾年出現(xiàn)了氣膜式煤棚結(jié)構(gòu)，但應(yīng)用還較少。

1 氣膜式煤棚

1.1 氣膜式煤棚基本情況

氣膜式結(jié)構(gòu)是在高分子復(fù)合膜材形成的密閉空間內(nèi)部注入空氣，并保持一定的密閉空間內(nèi)外壓差，使膜面受拉以保證剛度，在氣膜式結(jié)構(gòu)外部設(shè)置斜向正交索網(wǎng)、中部無(wú)需支撐、維持形態(tài)并抵擋外部風(fēng)荷載的結(jié)構(gòu)形式。

1.2 建筑膜材的性能

力學(xué)性能：拉伸強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材的一半。膜材的彈性膜量較低，可形成復(fù)雜的曲面造型。

光學(xué)性能：對(duì)自然光的透射率約9%。

防火性能：具有阻燃和耐高溫性能。

保溫性能：雙層膜材料的保溫性能與190mm厚磚墻相當(dāng)。

自潔性能：雨水可使經(jīng)過(guò)特殊表面處理的PVC膜材表面得到自然清洗。

耐腐蝕性：耐各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，不宜老化。

耐侯性強(qiáng)：工作溫度范圍在-40～70℃之間。

1.3 氣膜式封閉煤棚結(jié)構(gòu)

氣膜結(jié)構(gòu)建筑靠約250Pa內(nèi)外氣壓差來(lái)支撐整個(gè)建筑。

所用斜向網(wǎng)狀鋼纜將整個(gè)結(jié)構(gòu)包裹，斜向網(wǎng)狀鋼纜系統(tǒng)允許的膜內(nèi)壓力可達(dá)1.5-3.0大氣壓，可抵抗150英里/時(shí)的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的雪載。

采用條形煤棚基礎(chǔ)，高越2～7米。

依據(jù)工程地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、基礎(chǔ)墊層及鋼筋選型。

1.4 氣膜式封閉煤棚內(nèi)部給排水、通風(fēng)除塵

設(shè)置降塵噴淋裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)煤棚堆場(chǎng)的噴淋降塵。

設(shè)置消防系統(tǒng)，當(dāng)火災(zāi)經(jīng)確認(rèn)發(fā)生后，經(jīng)消控室主機(jī)遠(yuǎn)程控制將對(duì)應(yīng)發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的電控炮處的閥組打開(kāi)進(jìn)行滅火。

室內(nèi)噴淋降塵給水管道采用無(wú)縫鋼管，焊接連接；電控消防炮滅火管道采用熱鍍鋅鋼管。

采用機(jī)械送風(fēng)和超壓排風(fēng)的送、排風(fēng)模式，通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)控制煤棚內(nèi)氣壓并可定時(shí)自動(dòng)通風(fēng)換氣。

1.5 氣膜式封閉煤棚補(bǔ)充新風(fēng)

主控制系統(tǒng)：集成化設(shè)計(jì)；風(fēng)壓傳感器收集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，風(fēng)感控制單元自動(dòng)控制充氣系統(tǒng)的運(yùn)作；智能遠(yuǎn)程PLC控制。

補(bǔ)充新風(fēng)系統(tǒng)：擋墻處設(shè)有通風(fēng)口，保證封閉煤棚內(nèi)與外界氣體交換。

應(yīng)急備用系統(tǒng)：設(shè)有使用燃油或者燃?xì)獾鸟R達(dá)提供備用動(dòng)力。

1.6 氣膜式封閉煤棚的技術(shù)特點(diǎn)

自由的建筑形體塑造：柔性膜材使煤棚造型多樣，可以適應(yīng)復(fù)雜地形。

自重輕：重量約為常規(guī)鋼屋面的1/30，可有效降低基礎(chǔ)的造價(jià)。

施工周期短：所有加工制作均在工廠(chǎng)完成，一個(gè)月內(nèi)完成安裝。

大跨度建筑空間：內(nèi)部不需要梁柱支撐，內(nèi)部運(yùn)行無(wú)障礙。

抗壓性能：可抵抗150英里/時(shí)的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的積雪。

施工不受季節(jié)限制。

密封性好、環(huán)保指標(biāo)高。

2 氣膜式煤棚現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

了解到巴彥淖爾洗煤廠(chǎng)、大武口洗煤廠(chǎng)及太西洗煤廠(chǎng)采用了氣膜式封閉煤棚，作者對(duì)巴彥淖爾洗煤廠(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。

2.1 煤棚概況

長(zhǎng)400米、寬110米、高42米，坐落于6.5米高的擋煤墻兼圍墻頂部，煤棚頂部距離地面48.5米。貯煤量15萬(wàn)噸的。

目前世界上最大的氣膜結(jié)構(gòu)，包含氣承膜結(jié)構(gòu)煤場(chǎng)及設(shè)備運(yùn)行所需的輔助設(shè)施。

采用PLC全智能監(jiān)控建筑體系，其整體控制體系包括模塊控制系統(tǒng)、室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、能耗控制系統(tǒng)、控壓系統(tǒng)、新風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、備用能源系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、煤炭粉塵濃度監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)換氣量等，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)運(yùn)行。

室內(nèi)外通用監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)到室外的溫度、濕度、風(fēng)力、降水量、車(chē)輛進(jìn)出、安全等情況；室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫度、濕度、出風(fēng)量、光照強(qiáng)度、煤炭外表溫度和內(nèi)部溫度等。

氣膜結(jié)構(gòu)為斜向正交網(wǎng)狀鋼纜加氣膜式結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足貯煤場(chǎng)大空間跨度的要求，也滿(mǎn)足氣膜結(jié)構(gòu)在主要荷載作用下縱橫向的剛度需求。

在氣膜煤棚四周擋煤墻上設(shè)有進(jìn)出通道，均設(shè)置雙層門(mén)，可防止內(nèi)部空氣泄漏。

2.2 調(diào)研情況

據(jù)制造廠(chǎng)介紹，因當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)原因（當(dāng)時(shí)風(fēng)速約41m/s），煤場(chǎng)四周建筑物外表面封閉用壓型鋼板脫落，飄落至氣膜煤棚上方，對(duì)膜材造成嚴(yán)重破壞而致使煤棚坍塌，失去封閉功能，參觀(guān)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)已回收，制造廠(chǎng)計(jì)劃重新制作安裝，預(yù)計(jì)需要30天左右進(jìn)行恢復(fù)。赴現(xiàn)場(chǎng)后僅在煤場(chǎng)四周見(jiàn)到灑落的少量封閉煤棚所用材料。

氣膜材料為中等強(qiáng)度的PVC膜，厚度0.75mm。

氣膜外部固定用鋼索直徑約10mm。

氣膜底部擋煤墻高度分別為6.5米高和2.5米高。

氣膜及鋼索底部固定于擋煤墻上部，采用預(yù)留螺栓及角鋼固定。

氣膜煤棚四周安裝有充氣風(fēng)機(jī)和消防管道。

2.3 要點(diǎn)分析

安裝周期：氣膜煤棚在制造廠(chǎng)制作完成運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，先對(duì)氣膜及鋼索進(jìn)行安裝，再對(duì)煤棚內(nèi)部進(jìn)行充氣完成安裝，安裝周期共計(jì)約1個(gè)月。

后期運(yùn)行：煤棚安裝完畢后，運(yùn)行期間需持續(xù)補(bǔ)氣，補(bǔ)氣時(shí)約需3～5臺(tái)充氣風(fēng)機(jī)同時(shí)作業(yè)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)功率為7.5kW。

環(huán)境適應(yīng)性：經(jīng)該工程的將近兩年的運(yùn)行，抗風(fēng)抗壓能力能夠滿(mǎn)足該地區(qū)41m/s風(fēng)速的要求，并能承受冬季雪壓的考驗(yàn)。

消防和粉塵控制：在煤棚內(nèi)部擋煤墻頂部裝設(shè)有噴灑水降塵裝置和采用排氣閥控制開(kāi)閉的排氣孔。實(shí)測(cè)貯煤作業(yè)時(shí)室內(nèi)煤塵濃度100-130mg/m3；若開(kāi)啟排風(fēng)閥和灑水降塵，煤塵濃度可降到8mg/m3以下；實(shí)測(cè)貯煤作業(yè)時(shí)室內(nèi)瓦斯?jié)舛?.1%，均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 氣膜式封閉貯煤場(chǎng)與其它封閉形式的投資比較

貯量15萬(wàn)噸氣膜式封閉煤棚與同等貯量的封閉式條形煤場(chǎng)、圓形煤場(chǎng)及筒倉(cāng)進(jìn)行投資比較，如下表所列。endprint