工厂化预制技术

工厂化预制技术（精选4篇）

工厂化预制技术 篇1

摘要：本文介绍了工艺管道工厂化预制技术的重点环节, 介绍了三种不同的管道工厂化预制模式特点及适用情况, 讨论了影响管道工厂化预制推广的制约因素, 并提出结论和建议。

关键词：管道,工厂化,预制,加工,模式

一、前言

管道工厂化预制是施工企业按照流水线作业方式, 配备管道预制所需的机械装备, 在工厂内完成大部分管道的切割、组对、焊接、防腐、检验等工作, 预制好的管段送往现场后只需进行管段连接及少部分固定口焊接工作即可。管道工厂化预制方式相对传统方式具有很大的优势:1、不受现场结构、设备施工进度影响, 能够与现场平行流水作业;2、作业环境不受场地、天气影响, 能够连续作业;3、可运用先进机械设备保证各工序作业质量, 并提高作业效率;4、极大地改善劳动条件、降低劳动强度。因此采用管道工厂化预制方式能够有效地提高项目施工质量、节省工期、降低施工成本, 是管道施工企业提高管理水平有效途径。

二、管道工厂化预制技术

管道工厂化预制技术主要包括以下重点环节:管道加工设计、材料管理、加工制造、运输配送, 以及贯穿全过程中的质量控制和安全监控。

1. 管道加工设计

管道加工设计是管道工厂化预制的重要环节, 它起到龙头作用, 对于管道工厂化预制能否成功应用至关重要。目前管道加工设计是依据设计院提供的设计图纸, 结合现场的实际情况, 将管道拆解为若干独立的便于运输和现场安装的管段, 绘制出管段预制加工图, 供管道预制工厂进行管段预制。管道加工设计要符合标准规范的要求, 绘制的管段预制加工图应经过现场管道工程师的批准。通过管道加工设计实现了预制和安装的分离, 使管道预制加工成为一项独立的工作。管道加工设计尽量采用先进的计算机辅助设计技术, 能够直接从管道三维模型中批量抽取符合要求的加工设计图, 工作效率高, 而且出图精度高。国内常用计算机辅助设计软件有AVEVA公司开发的PDMS Spooler、Bentley公司开发的Auto PLANT Piping以及中科辅龙公司开发的PDSOFT Piping软件。

2. 材料管理

材料管理包括材料统计、材料收发、材料验收、材料标识等, 首先要按照设计文件的要求, 备齐管子、管件、法兰等元件。每个元件的尺寸误差必须被控制在允许范围内。同时为确保制造的可追溯性, 每个管段所用的管道元件都应做好材料的标识移植。

3. 加工制造

管段预制加工图经批准后, 交付给加工预制车间, 由其按图进行加工制造。加工预制工作包括以下工序:抛丸除锈、喷涂底漆、切割下料、坡口加工、组对焊接、焊缝检测、焊缝热处理、整体检查、喷涂面漆、编号出厂。加工制造是管道工厂化预制的核心环节, 它决定了预制加工的质量、效率、安全。这部分工作基本上都在加工预制车间进行, 加工预制车间应根据管道预制流程, 合理进行平面布置。尽量配备管道专用机械设备如:抛丸除锈机、高速带锯机、管道坡口机、管道数控切割机、自动焊机、管道预制悬臂自动焊机、焊缝射线检测实时成像系统以及部分管道支管拉拔设备、组合式弯管设备等, 并配备畅通物流设施。保证流水作业线顺畅高效运转。

4. 运输配送

运输配送应配备专用工装, 能够提高装载量、并方便装卸、减少磕碰。运输配送还要根据安装工程的施工进度计划, 按区域或装置分批将预制好的管段运输配送到施工现场。运输配送时应做好法兰密封面、坡口、支管等部位的保护工作。管道工厂化预制应结合先进的计算机辅助管理技术, 对从加工设计、材料管理、焊接管理、不仅可以快速、有效、自动而有系统地储存、修改、查找及处理大量的数据, 使得信息的流动快捷而方便, 管理规范而简洁, 一整套施工管理软件的使用能够使施工企业的管理水平跃上一个新的台阶。

三、几种不同的管道工厂化预制模式

由于管道工厂化预制具有很大的优势, 国外工程公司在这方面应用已经非常成熟, 有许多成功经验和相当专业化的技术装备。总结起来常见的管道工厂化预制以下三种模式:固定工厂式、现场简易式、可移动工作站式, 这三种模式具有各自不同的特点, 适用于不同情况。

1.固定工厂式管道预制模式即固定的专业化预制工厂, 建有标准厂房、配置齐全的管道专业设备、采用先进的计算机辅助管理系统, 从管道加工设计、预制材料管理、材料追踪、焊接管理、热处理、无损检测管理等工序都采用专用计算机系统进行专业化管理, 适用于管道安装量大、市场比较集中且稳定的情况, 例如大型石油化工园区、海工建造基地等场所。

2.现场简易式管道预制模式即专为一个项目建立临时简易管道预制厂, 建立集中或分散能遮风避雨的简易厂房、配备关键工序使用的专用设备, 信息管理、各工序管理控制依托项目管理平台。适用于较大型管道工程项目, 设置比较灵活, 但是由于投入和条件所限, 其机械化、自动化程度较低。

3.可移动工作站式管道预制模式是可移动的管道预制工作站, 关键工序的机械安装在集装箱内, 形成各专业工作站, 可以根据现场实际情况灵活布置, 各专业工作站之间, 既可以采用传输工装联接, 也可以直接采用吊车、门吊、倒运小车等吊装运输工具进行传送。。目前在用的有:管道高速锯切下料和坡口工作站、管道数控等离子切割工作站、多种形式的管道自动焊接工作站。可以适用于各种项目, 能够快速部署。

四、推广管道工厂化预制的制约因素

虽然管道工厂化预制具有很大的优势, 但是目前在国内应用仍然不够深入, 除了个别行业龙头企业以外, 大多数施工企业仍然采用传统施工方式, 预制水平较低, 究其原因, 有以下几个制约因素:1、“重操作、轻管理”的粗放式管理模式。要推行管道工厂化预制需要进行好的策划、细致的分工协作, 这就要求企业要有一批高素质的技术和管理人员。2、管道预制工厂前期投入较大, 而且工程项目地点分散、流动性较大难以支撑管道工厂化持续健康发展。例如:中石化三公司仅在山阳管道预制工厂就投入4000万元, 从当前国内施工行业流动性特征和大多数施工企业实际投入能力差的实际状况来看, 建立大而全、真正专业化的管道预制工厂有较大的困难。3、管道工厂化预制相关标准规范滞后。目前管道工厂化预制相关的规范只有一项行业标准HG/T21641-2013《管道工厂化预制技术规范》, 该标准实施日期为2014年03月01日。远远不能满足推广的需要。

结论和建议

综上所述, 随着技术的进步、行业的发展, 目前国内已经具备了全面推广管道工厂化预制的基础条件, 目光长远的施工企业应善于把握行业趋势, 下决心加大投入, 重视人才队伍建设, 积极主动实践探索, 争取制订企业标准, 形成自身的竞争优势。

2014年4月

工厂化预制技术 篇2

广银翡翠城四期项目

静 压 预 制 管 桩 施 工 技 术 交 底

静压预制管桩施工技术交底

一、工程概况

根据广银·翡翠城四期5#、9#、13#号楼工程施工图纸及合同要求，本工程基础采用静压预制管桩。5#、9#、13#号楼总共桩数486根，其中试桩5根，抗压桩442根，抗拔桩44根，桩型为预应力高强砼管桩,桩径Ф500，壁厚为125mm，砼强度为C80。采用ZYJ-800液压静力压桩，管桩要求单桩竖向承载力标准值为2000KN，单桩长约22-24.5m，进入持力层大于500mm，采用设计桩长与压力值双控指标进行试桩，经设计单位验算修正及甲方确认后，方可施工工程桩。

二、施工工艺及施工操作规程

1、测量放桩位及高程

测量人员按建设、设计单位所提供的现场坐标点，使用全站仪，按桩基平面布置图测放各控制点及桩位，桩位测量偏差应在10mm以内，测量人员测定场地地面高程，由此确定施工桩深及桩顶标高。

2、施工准备

（1）认真检查打桩设备各部件的性能，以保证正常作业。（2）检查管桩外观质量，注意在运输过程中有无损伤，管桩标记是否清晰。

（3）根据施工图绘制桩位编号图

（4）测定和标出场地上的桩位，其偏差不得大于10mm。（5）在桩身上划出以m为单位的长度标记

3、压桩顺序编排原则（1）本工程桩基距建筑物较远，场地开阔，桩较密集部位，宜从中间向四周进行，间隔跳打。

（2）根据桩的入土深度，宜先长后短。（3）根据桩的规格，宜先大后小。

（4）根据填土高层与低层的关系，宜先高后低。

4、静压管桩施工工艺流程图

静压管桩施工工艺流程：测量放线定桩位→桩机就位→喂桩至桩机前→安装桩尖→吊桩、对桩位→调整桩及桩架垂直度→施打→复核垂直度继续压桩→接桩→测量入土深度→停机移位

5、施工操作工艺

（1）就位桩机

打桩机就位时，应对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜操作四个行走手柄，配合操作四个升降手柄，即可使桩机纵向或横向移动，达到对准桩位的目的。

（2）调平：

为保证压入桩的垂直度，压桩前需将桩机机身调平通过操作四个升降手柄，并配合观察装在操作台面板上的全方向水平仪是否对零，即可完成此项工作。

（3）供桩就位前必须检查桩位编号桩的型号截面长度是否符合设计要求，同时检查桩身出厂日期浇捣日期标号外观质量，如无误才允许吊桩，进行供桩就位。

（4）起吊预制桩：

先栓好起吊用的钢丝绳和索具，然后应用索具捆绑住桩上部约50cm处，再启动机器起吊预制桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确回复门架在桩顶扣好桩帽，可卸去索具。

（5）稳桩：

桩插入桩位后，先插入一定深度，再使桩垂直稳定单桩用经纬仪双向校正桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%桩。在打入前，在桩的侧面或桩架上设置标尺，便于在施工中观测记录在稳桩过程中如发现桩不垂直应及时纠正桩压入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移架方法来校正。

当上节桩起桩就位时，经纬仪双向监测工程桩垂直度，当上下节桩中心线在一条垂线上，错位偏差不宜大于2mm，开始电焊接桩。

（6）接桩：

接桩时要保证上下两节桩在同一直线上，接头处应严格按照操作要求执行。

在焊接接桩时，其预制桩表面上的预埋件应清洁，上下节之间的间隙要用铁片垫实焊牢。焊接时，应采取措施，减少焊缝变形；焊缝要连续焊满。焊接接桩时，须备二台电焊机二名焊工同时对称施焊，焊接遍数＞2遍，经纬仪跟踪监测直至施焊完毕。

施焊完毕，及时检查焊缝宽度平整度及连续施焊性，符合要求后，才能允许上节桩启动静压。

接桩时，在距地面1m左右进行上下节桩的中心线偏差要小于10mm，节点折曲矢高不大于10mm。

（7）送桩：

在沉桩时，经纬仪跟踪监测，并及时正确无误地记录下节桩起讫时间入桩时间，下节桩桩长按设计要求送桩，其桩的中心线与桩身要吻合一致，才能进行送桩，送桩留下的桩孔立即回填密实。（8）上节桩启动静压时，必须用经纬仪（双向）跟踪监测桩的垂直度，水平仪控制桩顶标高。

（9）检查验收：

每根桩达到入土深度要求，桩尖标高进入持力层，接近设计标高时，或达到设计标高时，要进行中间验收。在控制时，一般以桩设计标高来控制，符合设计要求后，填好施工记录如发现桩位与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理然后移桩机到新桩位。

四、静压预制管桩施工质量控制

为了保证施工质量，必须严格控制各工序的质量，工序施工时需做到检查上工序保证本工序准备下工序，如检查不合格，立即组织返工补求，否则不得转入下工序施工。

1、质量保证措施

1）、施压时，锤与桩帽、桩帽与桩之间应有弹性衬垫（如纸皮、麻袋等）缓冲桩头的压力使之不易损坏。

2）、桩帽、桩身及送桩器应保持在同一直线上。

3）、压桩前应用吊锤观测控制桩身的垂直度，而在压桩过程中也应随时观测，若发现倾斜，应立即调整，保证桩身入土时的垂直度偏差不超过0.5%，成桩后偏差不超过0.5%。

4）、当下一节桩压到地面25mm左右时，根据配桩方案进行接桩时，应先将桩管吊起对位，控制好垂直度。

5）、电焊接桩时，要由两人对称施焊，电流要适中，焊条要有出厂合格证，施焊时焊缝必须密实，不该有施工缺陷（如咬边、夹渣、焊瘤等）。

6）、做好施工日志，隐蔽验收记录、原始记录和现场签证等工程技术资料。

7）、桩机的保养和维修要由专人负责，以便使工程能顺利进行。

8）、对施工完毕的桩应对其质量和承载能力进行检验鉴定，经检验合格，方可继续施工承台。

2、确保成品桩质量

（1）桩材应按打桩进度计划配套进入打桩现场。

（2）凡进入现场的桩，都应附有出厂合格证并符合设计规定。（3）对运到现场的桩，应按建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002进行复查验收。

（4）焊条等连结材料应有出厂合格证，符合施工要求。

3、沉桩质量控制

（1）施工人员在沉桩前必须看清图纸，明确桩的型号桩长核对桩位，复核轴线无误，方可沉桩。

（2）在沉桩时用经纬仪控制桩的垂直度小于0.5%，用水准仪控制送桩的桩顶设计标高（+50mm～－50mm）

（3）记录员应对预制桩的入土深度、桩顶标高、接桩时间、桩位编号、垂直度，进行准确真实清楚的记录。

（4）为防止工程桩偏位，每打完一条流水线后，对未打桩位需复核。

（5）严格按照打桩施工程序及流水线施工。

4、接桩质量控制

（1）桩的节点处理为气体保护焊接桩，焊接接桩采用气体保护焊机，手工焊接。

（2）施焊部位必须用角向磨光机打磨除锈，直到露出金属光泽接桩入土前，应对外露铁件再次补刷防腐漆。

（3）施焊时，必须用2名焊工，两台焊机，同时对称施焊，焊接遍数＞2遍。

（4）依据风向，安放可靠的挡风装置

5、在压桩过程中如遇下列情况应暂停送桩

（1）入土速率剧变

（2）桩身桩顶出现严重裂缝破碎（3）桩身突然发生倾斜位移或有严重回弹（4）如遇大风大雨大雷，暂停作业

五、应注意的质量问题

（1）预制桩必须提前定货加工，打桩时预制桩强度必须达到设计强度的100%。

（2）桩身断裂由于桩身弯曲过大强度不足及地下有障碍物等原因造成，或桩在堆放起吊运输过程中产生断裂，没有发现而致应及时检查。

（3）桩身倾斜由于场地不平打桩机底盘不水平或稳桩不垂直桩尖在地下遇见硬物等原因造成应严格按工艺操作规定执行。

（4）接桩处拉脱开裂连接处表面不干净连接铁件不平焊接质量不符合要求接桩上下中心线不在同一条线上等原因所造成应保证接桩的质量。

六、安全保证措施。

1）、工人上岗前必需进行安全教育，并要求持证上岗。进入现场必须戴安全帽，并系紧带子。

2）、设备安装验收后才能使用，并悬挂安全标志，3）、进入现场的作业人员必须遵守“十不准”规定。

4）、上班前必须在桩机各部件及钢丝绳、转动部分加润滑油，各制动部分要灵敏，试机正常后方能施工。

5）、桩机行动时，指挥员应注意地面及空中的情况，要保证桩架的稳定、平衡、垂直移动，保证安全。

6）、重物要有专职指挥，起吊时重物及扦把下严禁站人。

7）、机电设备维修时必须见切断电源，停电后方能进行。

8）、严禁酒后操作。

9）、所有用电设备必须安装漏电保护装置，保证一机一闸一漏电开关，漏电开关采用两级以上设置，实行三相五线制。电箱和机具采用黄绿双色线进行接零保护，10）、电箱能防雨，门锁齐全，出线电缆化，一律架空，不拖地。

11）、施工现场严禁无关人员进入，现场设立警告牌。

交底人： 签收人：

工厂化预制技术 篇3

新一代智能变电站是现有智能变电站的继承和突破,是为适应电网灵活互动、节能环保、安全可靠新要求,研究设计建设的下一代变电站。在一次设备方面采用电子式互感器、隔离式断路器、智能变压器和集合式电容器组等新设备,在二次设备方面采用层次化保护系统、预制舱式二次组合设备和多功能测控装置等新技术,实现了变电站系统高度集成、结构优化合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体的建设理念[1,2]。

预制舱式二次组合设备是新一代智能变电站建设的重要建设成果之一,实现了最大化工厂预制、最小化现场安装。预制舱式二次组合设备由预制舱体、二次设备屏柜或机架、舱体辅助设施等组成,在工厂内完成制作、组装、配线、调试等工作,以箱房形式整体运输至工程现场,就位安装于基础上。采用预制舱式二次组合设备,能够实现全站二次设备的模块化组合、标准配送、集约化施工,具有显著的技术经济效益[3,4,5]。

与传统继电保护小室相比,预制舱式二次组合设备内部空间布局更为紧凑。舱内应用了层次化保护、共网共口设备等新技术,为工厂化联调测试带来挑战[6]。本文根据预制舱式二次组合设备特点,总结工厂化联调测试实践经验,为预制舱式设备建设应用提供参考。

1 工厂联调新挑战

预制舱式二次组合设备实现了二次系统工厂内集成安装和调试验收,代替常规变电站继电保护小室构架,大量应用二次新设备新技术给调试测试带来挑战。

1.1 工厂化联调新模式

传统智能变电站集成联调主要解决装置存在的问题,二次设备联调后运输至现场重新接线,需要再次测试来验证装置间的互联互通,不能真正发挥联调的作用。预制舱式二次组合设备将现场安装调试前移,放到了工厂生产阶段,为二次系统工厂化联调提供了条件。由于预制舱结构的特殊性,一旦舱体运输至现场,舱内设备变更将十分困难,无形中给集成联调提出了更高要求。因此为充分发挥联调的作用,需要研究适应预制舱式二次组合设备的工厂化联调新模式。

1.2 站域保护调试

新一代智能变电站采用层次化保护体系,由就地保护、站域保护和广域保护三个层次组成。站域保护利用站内多个对象的电流、电压、开关和就地级保护设备状态等信息,集中决策,实现全站备自投、主变过载联切、低周减载、35 k V/10 k V简易母差保护等功能,同时可以实现110 k V单套保护的冗余配置和优化主变低压后备保护策略[7,8]。作为变电站保护体系承上启下的中间层,站域保护装置功能复杂,涉及范围广,需要针对性分析其调试测试技术。

1.3 通信网络技术

新一代智能变电站普遍采用“三层共网”“共网共口”的网络架构,优化通信网络结构,减小网络交换机数量。即站控层、间隔层和过程层设备接入全站统一的物理网络,全站MMS、GOOSE、SV等报文共网传输,过程层设备GOOSE和SV报文采用同一个物理网络接口传输[9]。网络交换机采用IEC61850建模技术,实现通信网络管理和自动化系统管理的一体化,提高通信网络调试和运维效率。共网共口设备为保护装置带开关传动整组测试带来新的难题。

2 工厂化联调模式的探索

预制舱式二次组合设备工厂联调不仅需要在整体方案的统领之下,遵循以往的经验和标准开展工作,还要根据项目特点开展新模式的探索。某省新建两座110 k V新一代智能变电站,在开展工厂联调工作前,根据两座变电站预制舱内二次设备到货情况制定了两种联调方案。对于舱内设备基本到货的A变电站,采用先进舱后联调的模式,调试流程见图1(a);对于设备到货情况较差的B变电站,暂不具备进舱条件,制定了先联调后进舱的联调模式,调试流程见图1(b)。

两种联调模式均较好完成了预制舱式二次组合设备的联调测试任务,完成了SCD配置文件集成,舱内二次设备的单体调试、设备互联互通以及系统传动试验等项目。预制舱式二次组合设备具备整体出厂的条件,达到了集成联调的目的。两座变电站预制舱联调模式对比如表1所示。

为进一步研究两种联调模式的优缺点,从变电站规模、工作过程及联调效果来分析。从变电站规模来看,B变电站IED设备为A变电站的67.44%,预制舱内二次屏柜数量为A变电站的86.21%,B变电站联调任务小于A变电站。从工作过程来看,两个变电站联调参加人数基本一致,但B变电站联调时间为A变电站的1.5倍。从效果来看,A变电站验证了舱内设备的全部功能,遗留1项缺陷,B变电站由于入舱后仅进行了传动试验导致部分功能未能全面验证,遗留缺陷也较多。综合比较两种模式得到,A变电站集成联调效果优于B变电站,采用先进舱后联调的方式更能充分验证二次系统性能,发挥集成联调的效果。

3 站域保护调试

站域保护数据采集、跳闸出口均采用组网方式,相对于常规的保护装置而言,一套站域保护装置实现了以往的多套独立式保护装置的功能。图2给出了站域保护网络连接简图。站域保护调试包括单体调试、装置互联测试和整组传动测试。

3.1 单体调试

单体调试除开展常规外观、光口功率、开入开出等测试外,主要开展各模块保护的试验验证。

(1)站域母线保护功能模块包含母线差动保护、母联失灵保护、母联过流保护、断路器失灵保护等功能。线路保护功能模块包含差动保护、距离保护、零序保护、PT断线过流、重合闸等功能。单模块调试测试方法与常规母线保护、线路保护一致。

(2)站域变压器后备保护包括低压简易母线保护和充电保护。简易母线保护是一种基于主变低压侧过流元件和来自于馈线、母联以及小电源的闭锁元件的保护方式。母线区外故障时,相关保护发出闭锁信号闭锁简易母线保护;母线区内故障时,相关保护不发闭锁信号,简易母线保护快速动作切除变压器低压侧开关,从而实现对母线的保护。分段验证低压侧各段简易母线保护定值和功能,开入量设置为馈线闭锁简易母线开入,验证闭锁母线简易母线保护逻辑。充电保护是当变压器低开关由跳位变为合位时,加速过流保护投入10 s,过流元件满足后经延时跳闸,验证加速过流保护定值校验及逻辑。

(3)站域备自投功能模块包括高压侧分段备投,高压侧进线备投,低压侧分段备投等,备投定值和逻辑验证的实验方法同常规备投试验。低压解列模块需要验证低压解列定值校验及逻辑,低频减载模块需要验证低频减载定值校验及逻辑。站域过负荷联切模块设置2个元件(线路或变压器),每个元件设置告警及4轮联切,需要验证过负荷联切定值校验及逻辑。

3.2 装置间互联测试

测试包括采样SV数据测试、GOOSE订阅和发布测试、装置压板测试、检修功能验证和SV断链/无效功能验证等项目。

分别给相关各个间隔加量,在站域保护装置菜单中查看遥测数值,验证与站域保护配合的各个间隔SV虚端子正确性。开出各个间隔GOOSE信息,在站域保护装置菜单里面查看GOOSE状态,开出站域保护装置里面的GOOSE信号,查看各个间隔合智一体装置、保护装置的信息是否有效,验证与站域保护配合的各个间隔GOOSE虚端子正确性。手动或遥控投退保护装置压板,检测装置显示是否正确,验证与站域保护压板的正确性。投退线路、主变、母联等间隔的保护和合智一体装置检修压板,统计各个状态的数据及保护动作行为,测试SV/GOOSE数据品质异常对各类合智一体装置、站域保护的影响。拔掉SV光纤,测试SV品质异常对站域保护动作行为的影响。

3.3 保护整组传动

根据站域保护装置内各保护模块动作逻辑,模拟典型故障,一一进行传动试验验证保护功能。在工厂联调阶段为全面检验传动效果,进行站域保护传动试验时,各相关智能终端直接跳合模拟断路器。传动试验时重点检查各保护功能是否正确可靠动作,相关联保护功能间联闭锁信息是否正确,合智一体装置是否正确接收并执行动作。在整组传动过程中,特别注意检查保护和合智一体装置检修压板状态对保护动作的影响。同时需要核对网络报文分析仪、故障录波器、监控后台的保护相关信息是否正确。

4 基于数据分离重组技术的保护传动

共网共口二次设备采用单根光纤传输SV采样和GOOSE信号,调试测试的困难在于单根光纤SV、GOOSE数据的分离和重组。

SV是采样值数字化传输信息,一般采样频率为4 k Hz,每250μs发送一次数据包,对时间精度要求极高,产生较大数据流量。GOOSE主要用于实现在多IED之间的信息传递,正常情况下流量很小,在开关变位或故障时会产生大量数据流量包。

SV报文和GOOSE报文采用同一端口传输,可将光纤看作一个时分复用的全双工高速串行通道,在优先保证SV传输准确性的基础上合理安排GOOSE信号的传输。数据合并重组时将SV报文作为基本报文序列,GOOSE报文作为特殊报文进行插队排列。考虑SV、GOOSE报文类型和长度,在相邻SV帧报文间最多加2帧GOOSE报文。多组GOOSE报文按优先级发送,整体不会影响GOOSE的传输。SV和GOOSE报文的分离主要是采用APPID进行数据交互路径规划,解决数据信号的分离与过滤。光纤传输的数据按照控制块APPID进行分离,同时SV报文根据等时间间隔进行校验,GOOSE报文按照GOOSE重发机制进行校验。SV、GOOSE分离重组原理如图3所示。基于以上数据分离重组原理开发的单光纤交互设备解决单光纤传输SV、GOOSE信号传动难题。

合智一体装置通过单根光纤与保护装置相连传输SV与GOOSE信号。采用单光纤交互器将光纤数据进行分离和重组,传动试验原理框图如图4所示。合智一体装置上传SV采样和开关位置GOOSE信号。单光纤交互器分离GOOSE信号后与保护测试仪的SV信号进行重组,发送给保护装置。同时,单光纤交互器将保护装置发送的跳合闸命令转发给合智一体装置。单光纤交互器解决了光纤数据的合并和解耦,实现了保护功能的传动试验验证。

5 结束语

预制舱式二次组合设备工厂化加工安装的特点对工厂联调提出了更高要求。本文分析了预制舱式二次组合设备以及新设备新技术给工厂联调带来的测试难题。针对面临的挑战,探讨了两种工厂联调模式、站域保护调试测试方法和基于数据分离重组技术的保护传动技术。预制舱式二次组合设备作为变电站新设备,缺乏现有的运行经验和方法,投运后需要重点加强巡视和维护。

摘要：预制舱式二次组合设备是新一代智能变电站建设亮点之一,实现了工厂内的集中安装和验收,也给工厂联调提出了更高要求。同时,舱内新设备新技术的应用也给调试测试提出了新的难题。针对面临的挑战,探索工厂联调模式、站域保护调试技术以及共网共口装置传动方法。通过对比先进舱后联调和先联调后进舱两种联调模式,得到先进舱后联调的方式更适合预制舱设备。舱内站域保护功能复杂,需要分模块调试各保护功能,并带模拟开关一一传动试验验证。光纤交互器能够实现单根光纤SV、GOOSE数据的重组和分离,可有效解决共网共口保护装置传动试验的难题。

关键词：预制舱式二次组合设备,工厂联调,站域保护,共网共口设备,传动试验

参考文献

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石油化工管道工厂化的预制 篇4

1 管道工厂化预制的优势

传统的管道预制一般都在施工现场进行,存在着现场条件差,受作业环境影响大(风、雨、雪等),作业面分散等问题。管道预制实现工厂化后,有下列诸多优势:

1)不受现场条件的约束。即便是现场不具备管道开工条件,也可实现同时同地的管道预制施工,最大限度的缩短了施工工期。2)作业条件好,不受自然条件气候的影响。3)设备先进,效率高,大大的提高了劳动生产效率。4)质量控制比较容易实现,质量易得到保证。5)实现了资源共享,即便是不同项目的管道预制任务都可以在工厂进行预制,设备利用率高。6)便于实现统一的管理,节约了人力、物力、生产成本,为增加经济效益起到了不小的作用。

2 管道工厂化施工特点

预制厂内全部采用转动口焊接,有利于提高和保证焊接质量,且转动口焊缝无损探伤比例小,可减少探伤检验费用。在预制厂里尽量增加焊接口数量,其数量可达总焊接口数的80%~90%,相应地减少了现场安装中的固定口焊接工作量,从而能够加快现场安装施工速度,缩短安装工期。预制厂内施工不受自然环境条件的不利影响和干扰,能够保证施工的连续性,又能减少额外的临时措施及其费用。对高压厚壁管及合金钢管(如Cr Mo钢管)等施工工艺较为复杂的管线,施焊前需进行预热,焊后需进行后热、X光(或γ射线)拍片、热处理等,更能体现工厂化预制的优点。合理的流水作业,使各工序很好地衔接起来,这样机具可以集中使用,临时电缆等施工用料也可以大量减少,大幅度提高机具等的施工效率。

3 管道工厂化预制深度的确定

3.1 管道的图纸尺寸

管道的图纸尺寸是管道焊口确定的第一依据。管道的逐段长度,安装的标高及管道附件的安装位置等都是由管道的图纸尺寸决定的。所以在确定管道预制口和固定口时,必须要严格审图,逐条逐条管线的吃透每一张图纸,对每一个尺寸要严格审核,按图纸尺寸做好精确计算等工作,精确定出每一段管段的具体尺寸,严格按尺寸下料,从而精确定出每道道预制口和固定口的准确位置,避免因尺寸计算不准而返工。

3.2 管道的空间布置

管道空间布置是确定管道预制口和固定口所必须要重点考虑的因素。要从以下几方面考虑:

3.2.1 管道的空间位置

管道的空间位置较高又没有平台或不便于焊接的空间位置,尽量不留固定口。在较低或有平台便于焊接的位置留固定口,这样既便于焊接,又减少高空作业量和脚手架的搭设量,从而提高了管道安装的工作效率。

3.2.2 框架结构与设备的布置

框架结构图与管道平面布置图结合时要考虑以下几点:1)框架结构的标高与管道的标高是否吻合。作为管道支撑的框架结构的标高是否于管道的标高一致要考虑管道支架,如不一致要找出不以至的原因,保证管道标高的正确。2)框架结构的安装位置是否有与管道的空间位置相冲突的地方,核对框架结构与管道安装平面图,查找是否有框架结构安装位置是与管道的空间位置相冲突的地方。3)框架结构的布置对管道预制段吊装的影响。要考虑框架结构的布置对管道预制段的吊装的影响,如不考虑会导致管道预制段因框架结构的影响而不能穿进框架等问题,使原预制段重新解体在安装。4)框架结构的布置是否便于管道的焊接。要考虑框架结构的布置是否便于管道的焊接,如在钢格板的底部尽量不留固定口。

3.3 管道安装的要求

与动设备连接的管道安装的要求与压缩机、泵、气轮机等动设备的进出口连接的管道的安装质量的高低,直接影响压缩机、泵等设备的运行,所以与动设备连接的管道安装精度等要求较高,通常有以下几点:1)管道的固定焊口,应尽量远离设备,并在固定支架以外,以减轻焊接应力的影响。2)管道支、吊架安装完毕后,应卸下设备连接口处的法兰螺栓,在自由状态下检查法兰的平行偏差,径向位移及间距,并使所有的螺栓能顺利垂直通过螺栓孔,保证达到低应力连接的要求,并作好法兰的平行偏差,径向位移及间距的记录。3)管道系统与设备最终封闭连接时,在设备联轴节上架设百分表监视设备的位移,转速大于6000r/min时,位移值应小于0.02mm,转速小于等于6000r/min时,位移值小于0.05mm。

基于以上要求,与压缩机、泵、气轮机等动设备的进出口连接的管道在预制时要充分考虑以上要求,准确确定预制口和固定口的位置及数量,来保证安装精度。

3.4 吊装的影响

现场的吊装条件也是必须考虑的因素,如果不考虑现场的吊装条件,把管道预制的过长或过于复杂等,就会给吊装带来许多麻烦,甚至就不能吊装,又要重新切割开来进行安装。在考虑吊装时要注意以下几点:1)吊车的起吊能力。现场吊车的起吊的吨位,如果不能满足预制成型段的起吊,这样会给吊装带来困难,使预制成型段重新分解。2)现场的吊装条件。如现场能否进人吊车、吊车的站位的位置等,也要考虑。3)框架结构、设备等吊装的影响如双层管架的下层管道,一定要考虑穿进的位置及管道长度的限制。4)运输条件。预制的管道从预制厂运到安装现场的路途情况以及参加运输的车辆的条件也要综合考虑。沿途情况要实地勘察,如路途的回转半径、是否经过闹市等。运输车辆对运输管道长度的限制等。

4 结语