车辆综合基地

车辆综合基地（共6篇）

车辆综合基地 篇1

1概述

日本白山综合车辆基地(暂用名)是北陆新干线 (长野—金沢间)的车辆维修基础设施。该线路的铁道、运输机构等主体建设工程将于2014年末完工,目前正在抓紧施工。作为整备新干线工程建设的综合车辆基地,白山综合车辆基地是继九州新干线熊本综合车辆基地之后的第2个综合车辆基地。

目前,北陆新干线土木施工即将结束,马上迎来开业设备施工的旺季。白山综合车辆基地按机械设备施工范围大致分为以下3种:车辆检修机械设备、 化雪设备和空调设备。本文介绍关于车辆检修机械设备施工的概况及目前施工进展情况。图1是基地位置图。

2白山综合车辆基地整体概况

(1)建设资金来源。

从包含白山综合车辆基地整备新干线的建设资金来源看,拨给部分原设整备新干线贷款等收入后,由国家负担(公共事业经费与原有新干线(东海道新干线等)出让收入的一部分),地方自治团体负担。建设完工后,铁道、运输机构保有设施将出租给作为营业主体的各铁路公司,各铁路运输公司(JR)实施运营。

(2)车辆基地设置经过。

北陆新干线的车辆基地在1985年12月的工程实施计划认可申请时,制定了规划:在高崎—小松间的长野与金沢建设普通车辆基地,在东北新干线仙台综合车辆基地计划进行转向架检查及全面检查。然后随着日本国营铁路转为民营等改革,根据判断,金沢也需要设立进行全面检查等的工厂职能部门,这样“金沢车辆基地”就被扩充为“金沢综合车辆基地”了。另外,车辆基地的名称,为满足白山市、石川县当地的迫切期待, 于2005年3月改名为“白山综合车辆基地(暂用名)” (运营中的名称最终由西日本铁路公司确定)。

北陆新干线于1992年8月作为新干线铁路标准新线(开行超特快列车)获得部分区间认可后,开工建设区间被延长了。关于白山综合车辆基地于2006年4月其工程计划被认可后,于2009年10月,相关生产设备(第2部分)的施工也被予以认可了。

(3)基地概况。

白山综合车辆基地与干线接轨,延伸2km左右, 基地最大宽度约240m,为平均高度约3.2m的大规模填土结构,是设有扣车停放线,备有检修、工厂设备的综合车辆基地。基地的用地内设置维修用车辆停放线以及与北陆干线相连的连接线(由干线通往基地或与干线接轨的支线),同时设有维修基地。图2是基地完成预想图。

3车辆检修机械设备

(1)设计条件。

白山综合车辆基地假定承担维修的车辆数最大为12辆×11个编组=132辆,预先设置的检修机械设备为400种左右,共计650台。

以往按E2系电动车的检修为前提进行检修机械设备设计,考虑到北陆新干线上将有新型E7系、W7系车辆投入运营,故在今后的施工阶段有必要按照实际情况进行调整。

(2)工程概况。

白山综合车辆基地的整体工程是按照2014年春新车进厂为前提的计划推进施工的。车辆编组后,经车辆基地内的进入架空电网线路试验,过渡到包括干线上的提速试验的综合鉴定检查。表1、表2列出了白山综合车辆基地的技术规格及基地内的主要建筑物与占地面积。图3为线路布局图。

目前已在各 厂家开始 定制检修 机械设备,将于2013年下半年集中在现场安装。

(3)日常检查、交替(轮换)检查车库(图4)。

本车库由2条轮换检查线、1条日常检查线、1条化雪线、1条全面检查线共计5条检查线组成,沿干线侧的围墙面设置2层的车间办公楼。在化雪线的左右方向,修建到达顶棚的隔墙,利用高压热水清洗装置, 手工作业进行检修前的转向架化雪。

(4)转向架替换线。

利用车辆升降装置(图5),连同车辆(车体)和转向架一起抬升,最多能同时升降8辆车。再用车体升降装置(提升千斤顶)将已抬起的车辆(车体)从侧面支承,然后降下转向架下部的升降装置,就能移出被分拆的转向架(见图5)。

从转向架替换线终端转移到向外伸的牵车台的另一侧,就构成了车辆搬入作业场所。

图3 基地线路布局图

(5)转向架、轮对检修场。

机器类的配置基本上在每个检修场所都能够完成作业,但部分零件清洗装置是兼用的。检修场所间的配件搬运采用桥式起重机以及搬运车,检修场所内的小件搬运则利用钢骨架支柱围起的自主式起重机。

(6)拆卸安装、零件检修场(图6)。

可利用1条拆卸零件线上的4个工位,2条安装线上的8个工位,进行零部件的拆卸及安装作业。在拆卸线、安装线之间是2层零件检修场,地板下机组等笨重件在1层(楼下)检修,空气制动零部件及ATC装置等(小件)在2楼实施检修。

(7)车体检修、涂漆场(图7)。

车体检修场设3条检修线、9个工位;车体涂漆场设3条涂装线,9个工位,都位于一个厂房内。车体涂漆场设2组自动涂漆机器人及2组车体涂漆,且兼用干燥间。需要3色以上涂漆时,将从涂漆、干燥间退出的车体,再次转入以前的涂漆生产线上。

(8)临修车库(图8)。

设置凹坑式的转向架移出装置以及车顶上作业时的移动架空线装置、桥式起重机等。另外,开发新型升降脚手架方式的装置,设置在车辆的两侧面,兼用于头车玻璃更换装置及车顶上作业时的踏板装置。

(9)车轮旋修库。

设置不落轮车床。车辆以自行方式进入车轮旋削线,利用车辆移动装置使车辆对准旋削作业中的轮对位置。

(10)基地内检测设备。

在到发线与交付检查车库的中间部分的直线位, 设置车轮踏面形状测试装置以及受电弓滑板检测装置。

(11)车辆清洗设备。

车辆清洗装置以出车库时清洗为前提,药剂清洗装置的设置地点,要测出距设置在日常检查、交替检查车库前的中央水洗装置的距离,以确保药液的反应时间。

(12)排水处理设备。

本基地设置了排水净化设备,用于处理含有洗涤剂及油质的排放水,并用于水的回收利用,还设有污物处理设备,用于处理列车上提取的污物。

(13)维修基地设备(图9)。

设置有对维修用车辆供油的设备、长钢轨装载用桥式起重机,以及车库内的桥式吊车。

4化雪设施

(1)除雪对策的设想。

在北陆新干线上,采取了贮雪、洒水、车体外墙化雪等对策。

白山综合车辆基地则采取如表3所示的治理降雪对策,以维护冬季列车的稳定运用。

(2)洒水化雪设备。

注:(1)仅为配管等机械工程;(2)建筑施工;(3)电气工程。

基地内开掘水井用于供道岔化雪时洒水用。以水井中的较高水温为热源(利用地热),送水管道采用聚乙烯管材(图10)。

(3)道岔快速除雪设施(喷射热水)。

该设备为防止因车辆上落下的雪块致使道岔不转换,从面向夹钳部的喷嘴喷射高压热水,以除去雪块。 从水源即水井抽汲水,为了实现加热,采用热泵为热源。

(4)热风除雪设备。

停留确认车及维修用车的维修基地的道岔引进热风除雪设备。用液化石油气为热源的热风发生器产生热风,附近设置大量液化石油气(LPG)储罐。

(5)轨道间化雪设备(图11)。

在轨道间设置了流水槽,并建井水坑以引进井水通往流水槽,由此作为车顶及未装自动喷水器的轨道部位的降雪对策。机械工程方面,正在对流水槽以外的配管及水泵等进行施工。

5空调机组

(1)房间内空调设备。

综合办事处及交付检查库、车间等多房间的场所, 其空调以热泵式组合部件型为基本型式。综合办事处将室外机设置在房顶。此外,房间内的换气则利用全热交换器回收余热。

(2)电气建筑物空调(图12)。

通信设备室的空调设置多台热泵式空调机组,平时,室内保持28℃,即使1台机组出故障,也能将室内温度控制在35 ℃以下。

6结束语

到预定北陆新干线(长野—金沢间)开通运营还有2年左右,向白山综合车辆基地送入W7系电动车进行检修保养的时间只剩1年左右。目前,机械设备正在全力按标准安装,但为了在规定工期内无事故且高质量安装好机组、设备,今后,要求相关施工单位通力协作,并进行可靠的工程监理,以确保车辆维修设备能高质量地安装就位。

刘宏友校

车辆综合基地 篇2

中航工业入驻山西及晋中后，在山西省委省政府及晋中市委市政府的大力支持下，将充分发挥自身技术和产业优势，并依托山西煤销集团在地方的突出优势，以中航工业（晋中）新能源特种装备及车辆科技产业基地项目为牵引，打造集研发设计、装备制造、现代营销及现代服务业为一体的全产业链、全价值链的中航工业特种装备及车辆科技产业基地，在晋中市现代化装备产业园区内，逐步发展机电液一体化、信息技术等相关产业。同时，还将在周边区域布局特种装备及车辆等重大项目，预计总投资过百亿，实现销售收入300亿元。

三方合作协议的签署，有利于山西优化产业结构，有利于中航工业占领中西部新能源特种装备及车辆市场，必将实现优势互补、共赢发展，并极大地带动山西煤化工产业、装备制造业和新型产业等相关产业发展，对于发挥晋中市资源优势，壮大煤化工产业，推进新型工业化进程，具有十分重要的意义。

晋中：将打造新能源装备产业基地

2011年05月08日 16:25 来源：山西青年报 编辑：聚焦山西 [字体.大.中.小] [打印]

【中国网聚焦山西】综合编辑：日前，中国航空工业集团与山西煤炭运销集团公司、山西兰田科贸集团公司三方合资的中航兰田特种装备有限公司、中航美运兰田装备制造有限公司、中航国际汽车展销有限公司(7S广场)三家公司在晋中市举行成立及揭牌仪式，而这也标志着三方联手打造中航工业山西煤销(晋中)新能源特种装备及车辆产业制造基地进入实质性阶段。

日本川和车辆基地 篇3

1.1 车辆基地的概况

作为绿色线路的车辆检查修理及停放等设施, 设置川和车辆基地, 并与川和街站相连。该基地占地面积约6万m2, 可容纳15个编组列车。另外, 由于与神奈川县的协作, 滞洪池设置在地下, 力图有效利用土地。采用这种结构的车辆基地在日本尚属首次。检修库屋顶为塑料瓦屋面结构, 以节省白天的照明用电, 同时, 办公楼的屋顶上安装了太阳能发电设备, 通过这些措施, 每年可削减CO2的排放量约139 t。这样一来, 不仅节省了投资成本, 而且具有有效利用土地、保护环境等诸多特征的车辆基地 (图1) 。

1.2 运用了PPP的车辆检修

车辆检修设备设计上的一大亮点是有效地利用了PPP, 所谓PPP是“Public-Private Partnership”, 是发挥各公共团体与民间组织的作用, 有效地推进铁路运输业发展的方法。从川和车辆基地来看, 在车辆的待维修设备中, 将能够拆出去的设备利用其他铁路工厂等的设备实施维修, 以使基地内的检修设备减少到最低限度, 大幅度削减了包括工厂建筑物在内的工程费用。

2车辆检修设备

2.1 检修车库

将进行非拆卸检查等的检修库与进行分解检查的厂房合并到1栋厂房, 作为检修车库。建筑面积约为3 500 m2。其中, 1 400 m2为塑料瓦面屋顶。检查线为3股道, 列车检查线与月度检查线, 由于是车辆自动入线待检, 所以部分地面铺设了感应板 (RP) , 而工厂线由于要分解转向架, 未设接触网, 也未铺设RP, 而是利用牵引车辆入线待检修。

在工厂部, 由于以转向架为首的许多装备要拆卸检修, 车体停留线是检修厂主体部分, 可纵向停放4辆车的车体。包括工厂检修线的区域在内, 设置了2台12 t桥式天车 (图2、图3) 。

2.2 轮重测试装置

本装置是测试车辆左、右轮重平衡的装置, 设置在工厂线入口部。可以同时测试4根轴8个车轮 (1辆车的轮重) , 并可当场输出测试的记录表 (图4) 。

2.3 LIM检修设备

为管理属于直线电机驱动地铁车辆核心部件LIM的高度, 在各检查线与旋修线的入口部, 设置了LIM间隙测量装置。此外, 为了监视运行中列车的这一高度, 在营业线上的车站也设置了LIM间隙测试器 (图5) 。

2.4 转向架取出装置

走行装置中发生异常时, 不解体编组而更换有故障的转向架装置。本装置由支承车体的架车机与升降式移车台构成, 容量为6 t (图6) 。

2.5 车辆地板下吹风清扫装置

本装置设置在工厂检修线入口部检修库的另外一栋房内, 是对车辆地板下进行吹风清扫并集尘的装置。从车体横截面的顶棚部、轨面、地板下部左右的4个方向, 利用喷嘴喷射压缩空气, 用铺设在周围的风道集尘。

2.6 旋轮设备

基地设有旋轮线及旋轮库, 设置了不落轮旋轮车床。在旋轮库入口前段并未安装接触网供电, 旋轮时的车辆移动是利用调车机车移动的。

在出口侧线路上, 利用该空间设置了练习用接触网。

2.7 车辆清洗设备

在基地内设2股道、从三方面洗车的清洗线, 在其进入洗车线部位, 设自动清洗车体装置。该装置除了备有单侧可绕3轴旋转的毛刷外, 还设有与车体截面形状吻合的、清洗车体肩部的毛刷。洗车时, 使用再生用水, 力图每年节水1 500 m3 (图7) 。

3 结束语

随着地铁路网的扩展, 将会更加快捷便利, 人们期待客运量的增加。今后, 为提供安全、正点、舒适的客运服务, 一方面要加强车辆的维修保养, 一方面要更新车辆装备, 以提供优质的车辆。

摘要：介绍了设置在日本川和的车辆基地及使用的车辆检修设备。

车辆综合信息管理云服务 篇4

系统一共分三层，分别是车辆综合信息管理平台、车辆信息资源中心和云计算基础平台。

车辆综合信息管理平台包括各种应该软件，提供信息查询、信息预警、车辆信息服务等功能;车辆信息资源中心收集各采集站点与车辆相关的信息，对信息进行统一的整合、提取、加工和处理，实现信息的共享;云计算基础平台提供信息的公共服务、存储和计算，包括数据库、中间件、分布式缓存、资源虚拟化、资源调度等。

2.2云服务分析

基于云计算的车辆综合信息管理平台具有以下主要功能：

1)车辆信息查询

提供车辆基本信息查询，包括车辆油耗情况，车速、行程、等信息查询，以及车辆故障监测信息。

2)车辆管理

通过GPS定位系统，可以跟踪车辆的地理信息，实现对汽车的实时监控和管理，道路交通管理，汽车调度管理和汽车流量管理等。

3)安全检测

提供车辆的年检、安全检测等服务，建立车辆安全信息档案，随时掌握车辆的安全状况。

5)车辆预警

根据车辆的综合信息进行分析和评估，提供车辆保养提醒，车辆违章处理提醒，道路管制信息提醒、维修故障定位等。

6)尾气监测

实时监测汽车尾气排放情况，提供车辆尾气信息查询，方便相关部门对环境污染情况进行分析。

7)缴费服务

为汽车用户提供车辆保险缴费、违章处罚缴费等费用的交纳、查询等。

3.3关键技术

云服务是一种全新的商业模式，服务提供者将网络上的各种资源利用起来，为客户提供服务，用户根据需要访问数据。

云服务中的关键技术包括数据存储、数据管理、并发通信和编程模式等。

1)数据存储技术

随着互联网信息呈现爆炸式的增长，云计算平台上的数据也随之增加，对云存储技术提出新的考验。

由于云计算是并行处理系统，云服务提供者的数据处理能力达到每秒千万亿次的计算速度，存储技术通过网络技术和集群应用，将互联网中分布在不同区域的存储设备联合起来，对这些设备虚拟化管理，对外提供存储服务功能。

为了保证用户数据的安全性和可靠性，通常为用户的数据存储多个备份，以防止数据丢失;同时，为了满足性能上的需求，要求存储系统的数据读取速度快，数据传输的.效率高。

云平台中的存储设备可以是NAS存储设备、FC光纤存储设备和IP存储设备，它们通过互联网、广域网或光纤网络联系在一起。

2)数据管理技术

云计算面对的是海量的信息和数据，并且要求具有较高的读取速度和更新频率，因此，如何有效的组织和管理庞大的数据是云服务面对的关键问题。

数据管理还应能够提供数据快速查询的功能，为云服务找到所需要的特定数据和信息。

一般情况下，云服务的数据管理采用列存储的数据管理模式。

不同的公司研制了多种基于云平台的数据管理方法和模式，比较典型的是Google公司的BigTable技术。

BigTable是一种分布式的数据存储技术，功能强大，适用于大规模结构化数据的管理，可以同时管理上千台的服务器上的数据。

3)并发通信技术

ACE自适应通信环境(Adaptive Communication Environment)是实现并发通信软件的核心模式，可以自由使用可移植的面向对象框架和开放源码。

ACE提供丰富的可复用框架组件、C++包装外观，实现跨越多种平台的通信任务。

基于ACE通用消息通信平台，隐藏了底层操作系统的差异性，将系统与底层网络通信部分相分离，为上层应用提供网络应用编程接口。

4)编程技术LUA

Lua是一种小巧的脚本语言，简单、功能强大，能为嵌入式应用程序提供灵活的定制功能，广泛应用在规则校验、网络游戏和数据转换等领域，实现对数据的描述、逻辑控制和配置管理。

一个Lua文件就是一个协议转换插件，可动态支持不同协议终端的接入，存放在指定脚本的存储库目录里。

Lua动态转换引擎通过抽象各种通讯协议的共性，抽取出常用、易用的方法，可以便捷、简单的编写协议转换的插件脚本。

4结论

基于云计算平台的车辆综合信息管理平台可以提供一种标准化的信息服务模式，制定统一的业务标准、技术标准和安全标准。

利用云计算集群的虚拟化技术，整合现有的车辆信息，将整个信息管理系统统一部署和规划，形成自上而下的IT统一管理架构，实现信息的共享性、可扩展性和高可用性，提高车辆信息管理的效率，降低管理成本。

参考文献

[1]孙剑华.未来计算在“云端”-浅谈云计算和移动学习[J].现代教育技术，，8.

车辆综合基地 篇5

1 工程概况

笔者主要对南京某有轨电车地下车辆基地防排烟方案进行研究,同时针对设计过程中出现的问题进行分析和讨论。

该有轨电车地下车辆基地的主要功能包括:有轨电车车辆停放、保养;有轨电车定期检修;承担线网内列车救援功能,通过段内出动救援设备起复车辆,并排除路故障,恢复行车秩序;承担线网内各系统的维护、保养和检修等;承担线网内所需各种材料的储存、保管和供应工作。车辆基地平面结构如图1所示。

该地下建筑主要由面积较大的列检库、轨行区和一些面积较小的功能区组成,车辆基地为地下车辆基地,地下建筑面积约为31 429.2m2,根据建筑物的实体分隔情况,将整个车辆基地划分为10个防火分区,如图2所示。

由图2可见,防火分区一、二、五、六的面积超过现行规范GB 50016-2014《建筑设计防火规范》的要求,其中分区一和分区六为车辆段的轨行区,在该区域内无列车停车、维修和充放电过程,发生火灾的可能性较小,而分区二和分区五为车辆段的列检库,列车在该区域内执行停车、维修、充放电等,发生火灾的可能性较大。考虑到分区二和分区五的建筑结构具有极高的相似度,分区二面积更大,且列车入库首先选择二区停靠,五区为预留区域。笔者选取防火分区二(列检库1)进行排烟方案研究。

笔者主要通过FDS软件模拟火灾条件下车辆基地内的烟气运动状况,同时对比分析不同排烟方案的排烟效率和影响因素。地下车辆基地FDS模型如图3所示。

2 排烟方案可行性分析

2.1 火源功率的计算

地下车辆基地内的主要设备设施为有轨电车和相关的电气设施,其中有轨电车采用锂离子电池驱动,在车头和车尾各设一个蓄电池区,根据设备制造方提供的资料,判断车内的锂电池为主要可燃物。根据有轨电车的相关参数,通过计算分析得出火灾功率和热释放速率(即设定火灾曲线),车载锂电池的相关参数如表1所示。

根据表1中电车锂电池的基本参数可知,锂电池燃烧的总火源功率约为5.848 MW。由于在检维修过程中列车周边存在某些不可预见的可燃物以及电车电池相连的电缆等物品,考虑火源的风险系数1.4,取火源功率为8 MW。考虑火源发展的特性,锂电池的火灾发展设定为t2火,火灾增长系数取0.046 89kW/s2。

2.2 列检库自然排烟方案研究

以第二防火分区为例,该区域面积为7 661.2m2,主要作为停车列检库使用。由于区域面积较大且无法进行实体分隔,机械排烟受排烟风机风压和排烟量的限制,往往需对大空间进行分区并设置多套排烟系统,因此会显著增加工程技术难度和成本。而自然排烟相对机械排烟在工程成本和技术难度上具有显著的优势。因此,要对自然排烟方案的可行性进行研究。

首先根据第二防火分区的结构建立模型,由于是自然排烟方案,因此在顶部开口用于排烟的同时,在侧面也需要开口用以补风。由于该车库上方计划有上盖物业,因此在排烟口上方设有隔层,以降低排出的高温烟气对上方建筑的损害。同时,利用竖井将地下层的烟气导入首层,使烟气沿首层顶部蔓延到边界并排入大气。一定高度的竖井不仅能增大热烟气的动压,有利于烟气输送到首层顶部,也能在一定程度上保证首层功能区的安全。为了满足顶部排烟口保护区域不会过大,且开口尽量少的要求,缓解首层使用面积压力,结合建筑的结构特点,在地下大空间顶部均匀布置12个排烟口。为了能够在地下层四周开设侧窗补风或满足部分排烟功能,围绕地下层明挖出大于4m宽的下层式环道,不仅能解决侧窗问题,也能使环道作为消防通道使用,侧面补风窗的面积根据建筑结构最大设置为4.0m×1.8m,间隔4m。

试验指标为顶部开口的排烟效率,排烟效率越高自然排烟效果越好,排烟效率e定义为一定时间内竖井总排烟量占烟气质量生成量的百分数,如式(1)所示。

模拟以C3H8作为燃料,选取燃烧的主要产物CO2作为烟气的参考依据,假设完全燃烧,以从竖井排出的CO2的量We和火源生成的CO2的量Wy表征烟气的排出量和火源的烟气生成量。竖井排出的CO2的量We可以通过对一段时间内竖井CO2流量q(t)(kg/s)的积分求得,q(t)为时间t的函数,如式(2)所示,其中A为排烟口总面积,m2。

丙烷作为燃烧物的燃烧反应式为:

则Wy的计算公式如式(4)所示,其中M(t)为燃料的燃烧速率,kg/s,为时间t的函数。

将式(2)与式(4)代入式(1)得出排烟效率e,如式(5)所示。其中,时间t参考地铁站疏散时间,取360s。

在FDS建模过程中,为便于计算将模型面积调整为110m×70m=7 700m2,网格精度为0.1m×0.1m×0.1m。

试验选用正交表,共5因素4水平,如表2所示。

由表2可以看出,在固定火源功率的情况下,不同因素对排烟效率的影响程度依次为:顶部开口尺寸>隔层高度>挡烟垂壁高度>排烟竖井高度>侧窗高度。此外,从正交试验中也可以看出,随着火源功率增大,自然排烟效率总体呈上升趋势。通过试验得到的最佳水平组合见表2,通过单独测试计算排烟效率为73.97%。

通过正交试验得到最佳排烟组合后,采用烟气层高度控制模型,对采取最佳组合条件下自然排烟的安全性进行分析。

烟气层高度控制模型原理图,如图4所示。

由图4可以得出,烟气通过竖井到达首层顶部后将沿顶棚长距离输送,在前端烟气远离火源的过程中,由于烟气的热驱动力不断下降带来的烟层下降问题需要进一步讨论,以保障首层烟层在满足一定安全高度的条件下到达边界排入大气。因此,该自然排烟方案的安全性核心指标为烟气可以满足安全高度的条件下到达边界排入大气。

火灾发生后,室内外由于温度差引起压差,导致冷热气体循环流动,在开口上部,室内压力大于室外,热烟气从上面流出,在开口下部,室内压力小于室外,冷空气从下面流入,此时必然存在某个参考高度上压差为0,称此参考高度为中性面高,即图4中的HN1。图4中还存在一个中性面高,当热烟气蔓延至排烟竖井入口处,一部分烟气受热浮力作用向上进入竖井,另一部分烟气越过竖井口继续横向扩散,这两部分烟气的分界面高度处压差为0,形成第二个中性面,即图4中的HN2。如果把火灾后建筑内冷热气体稳定流动看成一个系统,可以发现受热浮力作用热烟气从高处开口排出系统,同时冷空气从低处开口进入系统,整个过程中系统满足质量守恒方程。图5所示的守恒系统中存在两个守恒方程:一个是从地下层侧窗进入系统的冷空气质量流量等于从顶部排烟竖井进入首层的热烟气的质量流量,即ma3=nmv(n为排烟口数量);另一个是从首层排出系统的热烟气质量流量等于从建筑外部进入系统的冷空气的总质量流量,即mg=ma1+ma2+ma3。

因此,根据伯努利方程和Alpert模型的经验公式可得如下方程组:

根据方程组(6)建立如图5所示的判定流程图。首先给定火源功率Q,地下层高H,就近排烟口离火源的距离r,环境温度Ta。利用式(1)可以得到排烟口下方的烟气密度ρv,同理可以得到首层边界处烟气密度ρg(此时H为地下层高加上首层高,r为首层边界距火源的水平距离)。其次,给定地下层高度H2,地下层烟气设计高度HD2(一般取侧窗顶高),排烟口数量n,排烟口面积Av,侧窗总面积Al,加上ρv和ρg代入方程(2),得出地下层中性面高HN2。然后给定首层高度H1,首层烟气设计高度HD1(一般取人的特征高度2m),首层边界周长W,加上ρv、ρg、Al、HD2,代入方程(3)可以得到首层中性面高HN1。

利用迭代法计算发现:地下层中性面高HN2与火灾功率Q成反比,说明在火灾功率较小时,排烟竖井的垂直压差较小,地下烟层中进入排烟竖井的烟气量较小,不利于竖井排烟;而首层中性面高HN1与火灾功率Q成正比,说明在火灾功率较小时,首层边界处烟气层较低。根据ΔP=z(ρa-ρg)g可知,当密度差减小时,必须通过增大中性面以上部分的高度z(即降低HN1)来维持首层边界上部的压差,使烟气安全排入大气,这就导致了烟气层下降。以上两点结论与正交试验所得出的结论一致。假设火灾功率无限大,根据迭代计算可知HN2无限接近于地下层地面,而HN1无限接近首层顶部。随着火灾功率不断减小,HN2不断升高,HN1不断降低,HN2升高带来排烟效率的降低,HN1降低带来首层烟层的降低,所以必须相互约束,以达到安全设计的综合性提高。因此,取HN1>HN2作为可行性判据,既能约束HN2升高,也能约束HN1降低。对以上提出的最佳方案进行迭代计算得出,临界火灾功率为10.2 MW,即小于10.2 MW的火灾采用自然排烟方案时理论上不能满足首层或地下层烟层的安全标准。因此,在该防火区域内不宜采用自然排烟方案。

3 结论

在确定防排烟方案的过程中,通过模拟和分析得到以下结论:

(1)城区的大型地下建筑自然排烟方案受上盖物业限制,对火源功率和地下建筑面积有较为苛刻的要求,分析的防火分区面积7 661.2m2,火源功率8 MW,在对自然排烟方案的模拟结果进一步计算和分析后发现,由于在7 661.2m2的面积中对应的火源功率不足10.2 MW,导致烟气没有足够的热动力运动到外部空间,因此自然排烟方案不适用于该项目。

(2)基于该地下建筑特殊的功能和内部结构以及较小的火灾载荷,自然排烟方案不适用,但笔者建立的烟层高度控制模型既可以对地下层烟气能否大量从竖井排出并保证一定的烟气层高度进行理论判定,也可以对首层烟气能否在保障一定安全高度的条件下扩散至边界排入大气进行理论判定。模型计算结果与正交试验得出的结论一致。用该模型对笔者提出的最佳方案进行判定,得出临界火灾功率为10.2 MW。但是,由于Alpert经验公式与建筑模型不能完全匹配,必然带来一定误差,需在后续工作中不断完善。

(3)由于目前在轨道车辆地下基地的消防方面没有针对性的规范,因此笔者提供的排烟方案的研究方法中对于自然排烟方案和机械排烟方案的研究具有一定参考意义。在自然排烟方案中首先通过正交试验确定最优组合,然后根据人员疏散和建筑物防护的要求对最佳排烟方案进行检测,通过烟气层温度和高度的控制保证人员疏散的条件,进而利用烟气层控制模型计算达到安全标准时不同面积对应的火源功率的临界条件,从而确定自然排烟方案的可行性。

参考文献

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车辆综合基地 篇6

随着城市的快速发展, 大量运输和方便快捷的轨道交通逐步成为特大城市公共交通系统的主体。作为配属列车的运用及检修场所的车辆基地是轨道交通系统中的重要组成部分, 在地铁运营中起着举足轻重的作用。运营中产生大量生活、生产废水, 因此必须具有一套完备的污水处理系统。

1 概述

某市城市快速轨道交通线网以主城区为核心, 共由9条线路构成。R1线为某市轨道交通近期建设项目, 位于主体骨架线东西轴上, 是某市建设规划的“H”字骨架线路之一。车辆段采用顺向尽端式布置。设置有运用库、检修库、洗车机棚及控制室、物资总库、牵引降压混合变电所、综合楼等生产、生活配套用房。

2 污水处理系统的组成

2.1 中水回用给水系统

1) 车辆段的检修及洗刷含油污、废水经处理, 达到中水回用标准后进行回用, 污水处理站中水回用间设变频调速给水设备一套, 中水经加压后用于基地内绿地及路面浇洒、洗车等。2) 中水水质标准执行GB/T 18920—2002城市污水再生利用城市杂用水水质的相关规定。由于中水需同时满足冲厕、绿化、洗车等多种用途, 其水质按相应用途的最高水质标准要求确定。3) 中水回用给水管道单独设置, 自成系统。当中水水量不足时由自来水作补充, 并采取有效措施避免生活水源受到污染。

2.2 排水系统

2.2.1 排水系统分类及排水量标准

1) 排水系统由生活污水系统、生产污废水系统、中水处理系统及雨水系统构成。及时汇集、排出各类生活污水、生产废水及地面雨水和事故消防废水, 对污、废水进行集中处理, 满足中水回用及污水排放的要求。2) 排水体制为分流制, 雨水管道、生活污水管道、生产废水管道分开设置, 在含泥砂较多的管段设置沉砂井确保排水畅通, 易于疏通清理。3) 车辆基地污废水根据成分和来源主要分为以下几类:a.生活污水:主要来源于日常生活、办公过程中卫生间所产生的冲洗污水, 食堂含油废水, 主要含COD, BOD5, 悬浮物及植物油等。b.生产污、废水:主要来源于生产车间转向架、轮对等零部件清洗和蓄电池间产生的少量碱性废水等。主要含油污、金属洗涤剂、悬浮物等。c.洗车废水:主要来自洗车机库机车外皮洗刷及汽车清洗, 含油污、悬浮物、洗涤剂等。4) 排水量标准:a.生活污水排水量按其用水量的95%计;b.生产废水排水量按工艺要求确定;c.消防废水量、冲洗废水量与其用水量相同。5) 污废水排放量估算见表1。

车辆基地设污水处理站一座, 并预留二期工程车辆段投入运营后污废水纳入污水处理站进行集中处理的条件, 达到资源共享。其位置根据总图布置和污废水分散汇集的特点来选址新建。初步拟定将基地中部混合变电所和预留二期线路中间的一片空地作为污水处理站用地, 布置污水处理构筑物及设施, 该处在整个基地内位置相对居中, 有利各处污废水的汇集, 利于处理后的污水排放。各单体建筑排出的生活污水进入化粪池、含油废水进入隔油池, 经过初步处理后再排入污水处理站进行集中处理。

2.2.2 中水处理系统

1) 根据某市轨道交通R1线一期工程环评报告及相关要求, 车辆基地检修及洗刷含油污、废水经处理达到中水回用标准后进行回用。2) 中水处理根据原水水质、水量和中水用途进行水量平衡和经济分析并结合远期发展需求确定处理工艺和规模。结合车辆基地生产废水、洗车废水排水量和中水回用水量计算确定, 按300 m3/d的日处理能力进行设计。3) 中水水质标准执行GB/T 18920—2002城市污水再生利用城市杂用水水质的相关规定。4) 生产含油污水、含碱废水采用二级处理工艺:含油污水直接进入调节沉淀隔油池处理, 其中的浮油及大颗粒杂质基本被去除;蓄电池间含碱废水先通过酸碱中和池进行中和处理, 待p H值接近中性后, 与含油污水一并进入污水处理站调节沉淀隔油池, 经过气浮、过滤后, 其剩余的乳化油, COD, BOD, 合成洗涤剂被去除, 最后经过脱色、除臭、消毒处理, 即可达到中水回用标准。

2.2.3 污水系统

1) 生活污水主要来源于车辆基地内的日常生活、办公过程中卫生间冲洗及洗涤等, 主要污染因子为COD, BOD, 粪便污水等。卫生间生活污、废水合流排放;厨房废水经隔油池处理、浴室污水经毛发聚集井处理、生活污水经化粪池处理后进入污水处理站进行集中处理。其规模根据近期污水量和远期水量计算确定, 按200 m3/d的处理能力进行设计。2) 生活污水采用二级生物处理与物化处理相结合的处理工艺, 将生活污水处理达到GB 8978—1996污水综合排放标准之一级标准及相关环保要求后就近排入后塘河。3) 为减少污水处理站占地面积, 节省土建投资和便于运营管理, 经综合比选, 生活污水处理拟采用埋地式生物处理一体化污水处理装置可实现厌氧、缺氧和好氧状态对生活污水和洗涤废水均有良好的处理效果, 通过可编程控制器执行联动控制。生活污水处理工艺流程如图1所示。

2.2.4 生产废水系统

1) 洗车废水。洗车废水由洗车机自带的循环回收装置处理后循环使用, 回收率50%~70%, 20 d直排一次, 直排废水经废水管网汇集排入污水处理站集中处理达到中水回用标准后进入中水系统。

2) 生产废水。根据车辆基地生产工艺和废水排放量, 按300 m3/d的日处理能力进行设计。生产含油污水、含碱废水采用气浮处理工艺:蓄电池间含碱废水先通过酸碱中和池进行中和处理, 待p H值接近中性后, 与其他生产车间排出的含油污水一并进入污水处理站调节沉淀隔油池, 经处理后其中的浮油及大颗粒杂质基本被去除;污水经过气浮、过滤后, 其剩余的乳化油, COD, BOD, 合成洗涤剂被去除, 再经过脱色、除臭、消毒处理, 即可达到中水回用标准。

3) 生产污、废水处理工艺流程如图2所示。

2.2.5 污泥处理

对污废水处理过程中产生的污泥进行集中处理, 工艺流程如图3所示。

车辆基地污水排放关系城市环境大计, 基地污水要求零排放不容置疑, 一套完备的污水处理系统尤为重要。

摘要：以某城市快速轨道交通工程车辆基地污水处理为例, 介绍了该车辆基地污水处理系统的组成, 并对其中水回用给水系统及排水系统的设置要点进行了分析, 以满足车辆基地的污水排水要求。

关键词：车辆基地,污水处理系统,排水系统,排水量

参考文献

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[2]GB 50015—2003, 建筑给水排水设计规范[S].

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