程 茜
(浙江省工業(yè)設備安裝集團有限公司,浙江杭州 310000)
煙草企業(yè)是我國經(jīng)濟產業(yè)的重要組成部分,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國的煙草工藝飛速進步[1],各個卷煙廠也在不斷優(yōu)化內部的生產設備。聯(lián)合工房是煙草工藝發(fā)展下的衍生物,其改變了原有單一車間的生產方式,提高了卷煙廠的自動化生產水平[2],其可以將各個車間連成一體,僅需要從一端輸入原材料,再從另一端進行包裝即可,盡管聯(lián)合工房目前已經(jīng)廣泛地應用在各個卷煙廠中,但受聯(lián)合工房內部生產特性的影響,其在電氣工程安裝施工中存在較多問題,安裝偏差較大[3]。為了解決這一問題,保證電氣工程的使用效果,本研究設計了一種符合聯(lián)合工房運行需求的電氣工程安裝工藝。
陜西中煙工業(yè)有限責任公司旬陽卷煙廠技改項目聯(lián)合工房、生產指揮中心安裝總包項目位于陜西省旬陽縣城關鎮(zhèn)草坪社區(qū),其內廠房主要由混合式砼框架組成,平面呈“一”字形布置,建筑物東西長379 m,南北寬82 m,占地面積約31 647 m2,總建筑面積約41 771.9 m2,生產指揮中心建筑物占地面積2 775 m2,總建筑面積約7 496 m2,包含地下室建筑面積86 m2,建筑物中間四層,兩側兩層東西長為188 m,該工程的聯(lián)合工房示意圖見圖1。
圖1 陜西旬陽卷煙廠聯(lián)合工房示意圖
由圖1 可知,該聯(lián)合工房具有自動化運行特性,內部電氣工程安裝的項目包括:動力配電箱、雙電源自動切換箱、檢修箱、電纜橋架、消防電源監(jiān)控、智能疏散照明控制系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、低壓電力電纜及電線、電氣控制電纜、10 KV 電纜、密集型母線和TMY母排、照明箱、照明開關、控制按鈕、供暖系統(tǒng)、通風排煙系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、排潮管道系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、多聯(lián)機及管道,墻、板、柱穿管預埋、支干橋架等。
由于該工程為工業(yè)項目,擁有大型設備工藝車間,建筑面積大,工藝性強,結構多變,導致安裝時很容易因為相關設備的隨意擺放等問題,致使安裝施工位置出現(xiàn)偏差。
該工程的生產規(guī)模很大,為保證生產建設配有多處變配電機房,包括制絲車間變電所,卷接包環(huán)網(wǎng)柜變壓器低配室、摻兌區(qū)環(huán)網(wǎng)柜變壓器及低壓配電室等。由于該車間屋面為網(wǎng)架安裝,在施工中不能在鋼結構上開孔、鑿洞、焊接等,不能破壞鋼體結構、防火涂料。為解決線路安置問題,方便在發(fā)生故障時快速找出故障點及時加以排除,安裝高性能配電柜,其安裝工藝流程見圖2。
圖2 配電柜安裝工藝流程
由圖2 可以完成配電柜安裝工藝流程的設計。在安裝過程中為避免配電柜位置發(fā)生偏移,在安裝過程中需要不斷進行水平調整,使用防腐性能良好的螺栓進行固定,除此之外,配電柜盤柜需要用6 mm 的軟銅線與接地干線相連作為保護接地,盤柜安裝水平度、垂直度需要符合允許偏差的要求[4]。
配電柜安裝后,還要進行有效的安裝檢驗,判斷此時配電柜的密封狀態(tài)、元件組成以及接線密封情況,檢驗合格后需要進一步進行絕緣測試,核對設計圖紙,保證安裝線路的接地效果[5]。根據(jù)配電柜的安裝位置,可以設置一個附加的配電箱,根據(jù)電纜的方向設置固定電纜,保證柜體與各個部分緊密相連,還可設置配電線路連接點,定期對配電柜連接電纜進行封堵,避免回路接線損耗,最大程度地降低聯(lián)合工房電氣安裝占用面積,防止出現(xiàn)因設備、線路位置不當導致使用過程中位置偏差的問題。
在安裝高性能配電柜后,還需要埋設無縫隙暗配鋼管。暗配鋼管是連接聯(lián)合工房內部各個電氣裝置的重要材料,可以避免安裝偏差較大等問題的出現(xiàn),保證卷煙廠電氣工程使用效果[6]。為降低卷煙廠電氣工廠安裝施工偏差,需要埋設無縫隙暗配鋼管,首先計算暗配鋼管的總配置長度K,如公式(1)所示。
式中,H 為鋼槽深度,J 為接地線長度,由于暗配鋼管在埋設的過程中需要與接線盒緊密相連,因此也需要計算接線盒的長度R,如公式(2)所示。
式中,D 為連接螺栓長度,A 為接線盒寬度,結合兩者的長度,可以計算兩者之間的應力F,如公式(3)所示。
式中,T 為壓接系數(shù),根據(jù)應力計算結果可以有效地計算接線盒與地面的連接縫隙,如公式(4)所示。
根據(jù)公式(4)的計算結果,當接線盒與地面之間的連接縫隙高于2.5 mm 時,證明暗配鋼管沒有與接線盒無縫連接,會出現(xiàn)較大的位置偏差,對后期使用造成不利影響,為此需要重新進行調整,反之則證明接線盒與暗配鋼管緊密相連,至此完成暗配鋼管的埋設。
埋設無縫隙暗配鋼管后,還需要連接封閉電氣擠壓管。絕緣電阻在電氣工程安裝中較為廣泛,其一旦損壞,就必須及時更換,為提升其使用壽命,需要連接封閉電氣擠壓管,使塑料通過模具的擠壓,直接擠包在線芯和纜芯上,從而令擠出的塑料層結構緊密結實,避免由于線路松散導致出現(xiàn)空隙較大、位置發(fā)生偏差等情況[7]。該封閉電氣擠壓管的連接示意圖見圖3。
圖3 封閉電氣擠壓管連接示意圖
由圖3 可知,管道安裝前必須進行清潔和干燥,為防止管道壁厚減薄,堿洗時間不宜過長。管道堿洗后,用水清洗直至管道上無殘留,遠離酸鹽堿存放于干燥處,以防腐蝕[8]。下料預制前應確認預制場地清潔,運輸通道暢通,按配管圖管線號編制焊口號及用料卡,按料卡配置用料,按單線圖進行下料加工。從方便運輸和進冷箱內方便安裝來確定預制管段的長度、固定口的余量。壁厚≥4 mm 的管道對接前,管道要進行坡口,坡口及其內外表面應清理干凈。壁厚≥5 mm、直徑DN≥80 mm 的鋁管內按設計要求加襯圈,φ20 以下的管道外加套管,管道與外套管應進行環(huán)向角焊接。為防止管道與鋁法蘭焊接時造成密封面變形,鋁法蘭與閥門法蘭密封一般采用鋁制O 型圈密封,其密封圈與法蘭凹陷處能鍥合,且不翹曲,以此降低安裝偏差,實現(xiàn)封閉電氣擠壓管連接的目的。
至此,完成卷煙廠電氣工程安裝施工方法的設計。
為驗證上述設計工藝的安裝效果,需要進行安裝效果分析,即在完成全部施工后,選取卷煙廠生產自主車間內部的電氣安裝線路進行分析,其安裝效果圖見圖4。
圖4 安裝效果圖
由圖4 可知,在卷煙廠的生產自主車間區(qū)域,底部的TM 接地線路與上部的CEL 傳輸效果較好,且電氣工程內部的F 與LMY 可共同進行控制,符合卷煙廠聯(lián)合工房的電氣自動化需求。為進一步驗證設計方法的有效性,對設計方法的安裝偏差進行研究,可得到結果見表1。
表1 安裝偏差測試結果
由表1 可知,采用本設計方法在進行卷煙廠聯(lián)合工房電氣工程安裝施工后,各個安裝部分的安裝偏差均低于施工允許偏差,證明本設計方法的安裝施工穩(wěn)定性較好,符合卷煙廠聯(lián)合工房電氣工程的實際安裝施工需求,具有一定應用價值。
受聯(lián)合工房的自動生產特性影響,其內部電氣工程的安裝偏差較大,不符合卷煙廠的安裝需求,因此本文根據(jù)聯(lián)合工房內部生產原理設計了新的卷煙廠電氣工程安裝施工工藝,再進行安裝效果實驗分析,結果表明,設計的卷煙廠聯(lián)合工房電氣工程安裝施工方法的施工效果較好,施工偏差較低,可以為后續(xù)其他電氣工程的安裝提供一定參考。