碳排放技术范文

时间:2023-12-22 18:03:36

导语:如何才能写好一篇碳排放技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

碳排放技术

篇1

关键词:经济增长率 碳排放增长率 技术进步

研究背景

我国在2009年3月了《2009中国可持续发展战略报告》,提出了到2020年单位GDP的CO2排放量比2005年下降40%-50%的目标。设要完成的目标为n,即有下式:

(1)

对(1)式变形得:

(2)

(2)式反映的是以2005为基期的碳排放的定期增长率与经济的定基增长率之间的关系,由于我国是发展中国家,在降低碳排放的过程中,还要继续保持经济的增长,而目前阶段我国经济的增长必然会带动碳排放量的增加,对这一命题很多学者研究我国经济增长与碳排放量的关系中已得到确定(徐国泉、刘则渊,2006;杨子晖,2011;林伯强、蒋竺均,2009),因此为了实现上述目标,需注重经济与碳排放量增长速度的关系。此外还要考虑影响这二者的主要因素—技术进步,大量的研究表明,技术进步可以通过各种途径降低碳排放量,是碳排放负向驱动力的主要因素(申萌、李凯杰等,2012;李国志、李宗植,2010;庄贵阳,2007;何建坤,2009;徐匡迪,2011;魏巍贤、杨芳,2010),而技术进步无论作为外生因素,还是内生因素,对经济的持续增长都起着关键性的作用。鉴于此,本文尝试分析我国碳排放增长率与经济增长率和技术进步的关系。

理论模型

碳排放来源于能源的消费,而能源的消费又促进了经济增长,因此本文将能源作为经济增长的生产要素, 假定i地区在t时间的C-D生产函数为:

Yit=AitγKitαLitβEitλ (3)

其中Y为产出,K为资本存量,L为劳动投入量,E为能源投入量,A为技术系数。参数α、β、γ、λ分别为资本、劳动、技术和能源的产出弹性。用p表示产品价格,根据厂商利润最大化原则,劳动的边际产品价值等于工资w,资本的边际产品价值等于资本的成本r,能源的边际产品价值等于能源价格指数e,即:

(4)

(5)

(6)

由(4)、(5)、(6)式可以得到和,将其带入(3)式可得: (7)

将(7)式进行整理,得到能源消费的基本模型为:

(8)

其中,,。CO2排放量=cE,其中c是能源的碳排放系数,一般情况下为常数,因此(8)式可以写成下式:

(9)

(9)式两边同时对时间t求导,得到增长率的方程如下:

(10)

(10)式反映的是碳排放增长率由经济增长率与技术进步所决定的,基于研究背景中所关心的重点和取对数尽可能的消除异方差,并考虑到其它影响碳排放增长率的随机因素,本文用以下方程进行分析:

(11)

本文中碳排放和经济的增长率分别用c_ch、gdp_ch表示,技术进步用tfp_ch来表示,则(11)式变为:

(12)

指标的计算及数据处理说明

技术进步指标的计算用考虑能源要素投入的全要素生产率来表示,选取基于动态非参数前沿生产面的DEA-Malmquist方法来测算全要素生产率。要素投入用各地区资本存量、从业人口数量和能源消费量来表示,产出用经过价格指数平减的地区GDP表示。资本存量借鉴张军等(2004)采用的永续盘存法进行估算,全要素生产率的计算结果如表1所示。

IPCC的CO2排放量的计算公式为,Q为碳排放量;Fi是燃料i消费量;Fi表示某化石能源的燃消耗量,计算公式为:Fi=火力发电量+供热量+终端消费量-用作原料量,其中i表示能源消费种类。包括原煤、洗精煤、其他洗煤、型煤、焦炭、焦炉煤气、其他煤气、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、天然气、其他石油制品、其他焦化产品共17种。分别对应的碳排放系数为:1.978、2.491、1.329、1.550、3.044、7.978、7.978、3.067、2.985、3.08、3.159、3.235、3.165、2.651、21.84、2.76、3.044,单位为:万吨/万吨或万吨/亿立方米。EFi是燃料i的二氧化碳排放系数。

本文经济增长率与碳排放增长率用以2000年为基期的定基增长率来表示,此外技术进步是个逐渐累积的过程,因此,同样采用以2000年为基期进行处理,本文的数据来源于《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》。

长期协整分析

(一)面板单位根检验

为了避免面板数据模型估计中出现“虚假回归问题”,确保估计结果的有效性,必须对各面板数据的平稳性进行检验。文中采用五种单位根检验方法(LLC检验、IPS检验、Breitung检验、FisherADF这PP检验和Hadri检验)对lngdp_ch、lnc_ch、lntfp_ch进行单位根检验。

由表2可知,对lngdp_ch、lntfp_ch和lnc_ch的水平值检验时,在多数检验方法下,不能完全拒绝“存在单位根”的原假设(5%显著水平),表示这三个变量是非平稳的;对它们的一阶差分变量进行单位根检验时,各个变量均显著地拒绝“存在单位根”的原假设。因此可以认为lngdp_ch、lntfp_ch和lnc_ch都是一阶单整序列。

(二)面板协整检验

Kao(1999)、Kao and Chiang(2000)利用推广的DF和ADF检验提出了检验面板协整的方法,其零假设是没有协整关系;Pedroni(1999)在零假设是动态多元面板回归中没有协整关系的条件下给出了七种基于残差的面板协整检验方法,本文采用Pedroni检验和Kao检验。

由表3可知,尽管Pedroni检验中没有通过Panel rho- statistic和Group rho- statistic检验,但其它的检验全部通过,并且在T

(三) 协整方程及结果分析

通过Wald F检验、LM检验和Hausman检验,均拒绝原假设,表示应选择固定效应模型,因此协整方程如下式:

lnc_ch=0.8037* lngdp_ch-0.5078 lntfp_ch

(0.033) (0.151)

+0.0418 (13)

(0.013)

[24.750***] [-3.360***] [3.110***]

小括号内为聚类稳健的标准差,中括号内为z统计量的值,表明各变量协整关系显著。从协整方程(13)式可得,经济增长率和技术进步每提高1个单位,碳排放增长率分别提高0.8037和-0.5078个单位,表明在经济持续、快速增长的前提下,我国的碳排放量一定会增加,但经济与碳排放哪一个增加得快取决于技术的进步。就《2009中国可持续发展战略报告》中所提的目标而言,假设经济增长率保持在8%水平上,要实现下降40%的目标,就要求每年碳排放的增长率至多为4.38%。根据协整方程,当gdp_ch等于217.22%时,不考虑技术进步,碳排放增长率为194.49%,即平均每年碳排放增长7.47%,大于4.38%水平。因此为了实现这一目标,技术进步增长率相对2005年应等于或大于452.82%,即平均每年至少增长12.07%。

短期动态分析

(一)Granger因果关系分析

lngdp_ch、lnc_ch和lntfp_ch之间存在协整关系,所以至少存在单向的因果关系,将lnc_ch、lngdp_ch和lntfp_ch写成如下的面板误差修正模型:

(14)

(15)

(14)式和(15)式中,表示一阶差分运算,ECMi,t-1表示长期均衡误差,本文取k=1得到两个方程的估计结果如表4所示。

由表4可知,λ1和λ2在1%水平上显著不为零且为负,说明反向误差修正机制成立和技术进步与经济增长率的变动是碳排放增长率长期变动的Granger原因;γ4j在1%的水平上显著也不为零,说明经济增长率的变动是碳排放增长率短期变动的Granger原因。γ2j虽然不为零,但并不显著,说明技术进步在短期对碳排放增长率的影响不一致,通过下面的分析,将阐明这一短期影响。

(二)面板向量自回归(Panel VAR)模型

面板向量自回归(Panel VAR)模型可以写成:。

其中Vi,t是一个包含所有内生变量的向量,本文选用(lnc_ch,lngdp_ch, lntfp_ch)。ηj表示个体效应,φi表示时间效应,εi,t是被假设为服从正态分布的随机扰动,结合以上对面板模型选择的检验结果,本文考虑个体效应,但不考虑时间效应。Panel VAR模型识别的条件是T>2m+3,其中T是选取的时间长度,m是滞后阶数。对于滞后阶数的选择,本文参考脉冲响应函数图是否收敛来选择,经过不断修正,选择滞后阶数为1阶,因此T=10也满足Panel VAR模型的识别条件。Panel VAR模型脉冲响应分析使用蒙特卡洛实验生成脉冲响应误差,设置蒙特卡洛实验重复500次,得到如图1所示的脉冲响应函数图。

由图1可知,经济增长率一个标准差的冲击对碳排放增长率当期没有影响,进而逐渐增大,在第1期到达最大值,且第2期与第1期的水平相近,第2期之后,逐渐减少,在第6期后趋于平稳。因此经济增长率对碳排放增长率的影响是滞后的,当年经济增长率的提高并不能引起当年碳排放增长率的提高。这是因为低耗能和低强度的产业对我国经济的贡献越来越大。2000-2010年,我国第三产业和第二产业的能源强度平均为0.28和5.56,而第三产业和第二产业占GDP的比重平均每年的增长率为16.2%和15.5%。因此第三产业对经济增长率的贡献要大于第二产业且第三产业的能源强度要远小于第二产业,所以当年经济增长率的提高并不能显著地引起当年碳排放增长率的增高,但无论如何,下一年的GDP要高于当期的,需要更多的能源,因此碳排放增长率也增加。

技术进步对碳排放增长率一个标准差的冲击在当期没有影响,在第1期达到最小值,且为负值,以后逐渐增大,在第3期等于0,继而转为正,且趋于平稳,说明我国短期内,技术进步对碳排放的影响不一致,在前3期的影响为负,而在3期之后影响为正,即技术进步对碳排放在短期中存在“回弹效应”,这与很多作者的研究结论相同(徐士元,2009;王群伟、周德群等,2009;周勇、林源源,2007)。但技术进步对碳排放的正驱动比较小,连续的技术进步对碳排放增长率的负冲击效应大于正的效应,因此在长期中,技术进步对碳排放增长率有抑制作用,这与协整方程得出的结论一致。

技术进步对经济增长率一个标准差的冲击在当期和第1期都为0,之后逐渐增加,在第3期达最大值,且在略低于最大值的水平上趋于稳定。技术进步是个累积的过程,由于我国处于改革开放转型时期,主要还是以粗放式的经济增长方式为主,当期的技术进步对经济增长率的影响并不是明显,但随着技术水平的不断提高,技术累积的程度越高,技术进步对经济增长率的影响增加。这与技术进步对碳排放增长率的影响不一致,技术进步对碳排放增长率的负驱动在第1期就达到最小值,要快于技术进步对经济增长率的影响,因此可以抑制碳排放的增长率。此外这也解释了技术进步对碳排放增长率为什么在第3期后趋于正,是因为在第3期之后,技术进步提高了经济增长率,经济的增长需要消费更多的能源,从而碳排放增长率也相应地提高,即“回弹效应”。

结论

本文通过分析《2009中国可持续发展战略报告》所提出的2020年单位GDP的CO2排放量比2005年下降40%-50%的目标,将实现这一目标的关键点着眼于经济增长速度与碳排放量增加速度的关系上。此外考虑影响这两者的一个“工具”,即技术进步。通过理论模型的推导,建立这三者的面板数据模型,分别从长期是否协整,如果协整,短期如何波动的思路分析了这三者的关系,得出以下结论:碳排放增长率、经济增长率和技术进步存在长期的协整关系,经济增长率变动1个单位,碳排放增长率变动0.8037个单位,技术进步变动1个单位,碳排放增长率变动-0.5078个单位,因此从长期而言,提高技术进步可以有效地降低碳排放。就短期而言,经济增长率的变动是碳排放增长率变动的Granger原因,经济增长率对碳排放增长率的影响是“滞后”的。而技术进步不是碳排放增长率变动的Granger原因,通过分析脉冲响应函数可知,是因为技术进步对碳排放增长率的影响存在“回弹效应”,在预期的第1-2期为负,但在第3期之后变为正,而且持续的时间比较长。此外,分析得出,技术进步在预测的第1-3期对碳排放增长率的负影响要大于对经济增长率的正影响,因此,即使“回弹效应”的存在,不断的技术进步冲击还是可以降低碳排放的增长率,这就反映在长期的协整方程中。

参考文献:

1.徐国泉,刘则渊.中国碳排放的因素分解模型及实证分析:1995-2004[J].中国人口·资源与环境,2006,16(6)

2.杨子晖.经济增长能源消费与二氧化碳排放的动态关系研究[J].世界经济,2011(6)

3.林伯强,蒋竺均.中国二氧化碳的环境库兹涅茨曲线预测及影响因素分析[J].管理世界,2009(4)

4.申萌,李凯杰等.技术进步、经济增长与二氧化碳排放:理论和经验研究[J].世界经济,2012(7)

5.李国志,李宗植.人口、经济和技术对二氧化碳排放的影响分析—基于动态面板模型[J].人口研究,2010,34(3)

6.庄贵阳.低碳经济:气候变化背景下的中国发展之路[M].气象出版社,2007

7.何建坤.发展低碳经济关键在于低碳技术创新[J].绿叶,2009(1)

8.徐匡迪.低碳发展关键在于技术进步和创新[J].再生资源与循环经济,2011(5)

9.魏巍贤,杨芳.技术进步对中国二氧化碳排放的影响[J].统计研究,2010(7)

10.张军,吴桂英等.中国省际物质资本存量估算:1952-2000[J].经济研究,2004(10)

11.徐士元.技术进步对能源效率影响的实证分析[J].科研管理,2009,11(30)

篇2

关键词:柴油机 喷油系统 排放控制

柴油机的有害排放取决于柴油机混合气形成及气缸内燃烧过程,而这些归根到底是由喷油、气流、燃烧系统以及缸内工作特质的配合所决定的。柴油机净化的关键,是如何有效地消除NOχ(氮氧化物)和微粒碳烟的生成量。而这两项排放物的生成规律常常是互相矛盾的。因此,任何一个单项措施总有它的负面影响。人们总是在采取某项措施的同时,应用另一项措施来加以补救和平衡。最后,常常是多项措施的综合应用,才使排放性能达到一个新的水平。柴油机是一个多性能、多工况、多因素综合影响的统一体,再加上各种各样的排放净化措施,如何进行选优、折中和综合控制是一个极为困难和复杂的问题。柴油机的电子控制和综合管理是有效解决这一问题的最佳途径,也是使各种机内净化措施得以充分发挥效用的保证。在所有净化措施中,喷油系统的改进无疑是最为重要的环节。

农业机械使用的柴油机中常用的燃油喷射系统有两大类,直列泵系统和转子分配泵系统。直列泵系统包括直列多缸泵、单体泵和泵喷嘴系统,多用于大、中型农业机械的柴油机上。转子分配泵系统有端面凸轮驱动的VE泵系统和内凸轮驱动的径向对置柱塞系统,多用于小型农业机械的高速柴油机上。上述各系统都是应用柱塞往复运动、脉动供油的方式工作。以下是五种控制柴油机排放的具体措施:

一、推迟喷油提前角降低NOχ排放

喷油提前角是喷油始点早于气缸压缩上止点的角度。柴油机都要求喷油提前,这是因为从喷油到着火燃烧有一段滞燃期,为保证实际燃烧放热中心能接近上止点,避免燃烧拖后,经济性下降,因此,柴油机喷油要提前。单从动力性、经济性角度出发,最佳提前角随转速上升而增大,随负荷加大而略有增加。农用柴油机因为在宽广的转速范围内工作,所以在大、中型农业机械的柴油机上有专设的转速自动提前装置来满足此要求。同一工况,若提前角改变,会使滞燃期改变。一般推迟喷油时,因初期喷油更接近上止点,故缸内压力、温度较高,滞燃期缩短。其结果是滞燃期的预混喷油量减少。当然,若喷油太迟,使滞燃期挪到上止点之后,则缸内压力、温度未必上升。这种情况一般难于碰到。预混燃烧阶段是影响NOχ排放最重要的时期。预混油量及混合气量的减少将使速燃期中压力、温度上升程度降低,从而大大减少NOχ的排放量。同时,由于压力升高率的下降,噪声也大大降低。因此推迟喷油提前角这一措施,是最早应用的有效降低NOχ排放和噪声的对策。推迟喷油,直喷机的NOχ大幅下降,而间接喷射式涡流室柴油机的下降幅度则小一些。但是喷油过迟,则燃油消耗率和烟度均会恶化,对CO和HC也有不利影响。油耗和烟度的恶化是喷油推迟,燃烧跟着推迟以及缓燃期油量增加,燃烧时期也拉长的必然结果。早期控制排放的措施不多,为了排放达标,不得不牺牲经济性能。近期已可通过提高喷射压力等多种办法来综合解决这一问题。

二、燃油高压喷射降低微粒碳烟排放

近年来,提高喷油压力的高压喷射措施,日渐成为直喷式柴油机机内净化的最佳手段。而间接喷射式柴油机,由于主要依靠气流进行雾化、混合,所以对喷油压力要求较低。在循环喷油量及喷孔大小和分布不变的情况下,提高喷油压力就是加大喷油速率,它直接产生两方面的效果。

1.降低微粒碳烟的排放量

可以看出,喷油压力增高,则粒径减小,贯穿距加大,雾锥角加大,喷雾区的总容积也跟着加大,再加上紊流的增强,这些都直接促进了燃油与空气的混合。其直接效果是降低了每一时刻浓混合气成分的比例,使生成微粒碳烟的范围自然缩小。即使不可避免仍有过浓混合气出现,但因粒子小,周围空气多,也会加快燃烧和氧化速率,使碳烟形成之初就被加速氧化。所以高压喷射必然使微粒碳烟排放降低。

2.降低燃油消耗率

喷油速率增大必然缩短喷油时间,燃烧加速,使燃烧放热更集中于上止点附近,从而降低了燃油消耗率。高压喷射降低烟度和油耗的优点,恰恰弥补了推迟喷油所带来的缺点。反过来,高压喷射不可避免地使混合气快速变稀,燃烧加速,温度上升,从而NOχ排放必然有所增大。这一缺陷又会被推迟喷油,降低的NOχ功效所弥补。但是,高压喷射并没有过大削弱推迟喷油,减小滞燃期喷油量所带来的改善NOχ排放的显著效果。因此若两种措施同时应用,进行合理调配后,NOχ和微粒碳烟排放都会同时降低。

三、喷油率控制技术

广义的喷油率控制,指的是喷油规律控制,它包括定时(喷油提前角)控制、喷油期长短控制和喷油率大小控制。此处撇开喷油定时,单指在定时和循环油量不变时,喷油长短和喷油率大小的控制。喷油率是除混合气形成因素外,对燃烧过程又一重大的影响因素。当然,喷油率本身也和混合气形成是密不可分的。可以设想,如喷油时期控制得很长,即使大幅度提高喷油压力,也无法缩短放热和燃烧时间;又如,初期喷油量很大,即使推迟喷油,也无法把NOχ和噪声降得很低。反过来,如能把初期喷油量控制得很小,就是不推迟喷油,也可达到同样效果。可见,喷油率若能控制,将极富成果,因此,它成为近年来喷油系统研究、开发的热门课题。

理想的喷油率可分为三个时期,即喷油初期,喷油中期,喷油后期。理想的喷油率一般公认为:初期要求喷油率低,喷油量少,以降低NOχ和噪声;中期要求短而高的喷油率段,以提高喷油压力,缩短缓燃期,促进混合气形成,使微粒碳烟排放和耗油率降低;后期则要求迅速结束喷油,以减少后燃油量和促进碳烟氧化。喷油中期的控制,一般是通过提高喷油压力来实现。控制初期喷油率的主要技术有:机械式预喷射装置,双弹簧喷油器,电控喷油系统控制预喷射。大量试验结果表明,要获得良好的效果,预喷射油量、主预喷射的间隔角度以及油量和时间的控制精度都有严格的规定。只有电控高压共轨式喷油系统才能全面满足这些要求。末期喷油段要求迅速关闭,可以通过减轻油嘴往复运动部分(针阀、推杆、弹簧)的质量,加速针阀关闭速度来控制。这就是已广泛推广使用的低惯量喷油器和小型喷油器。此外,增大针阀开启压力也可加速针阀落座。但是真正有效控制手段,仍是使用电磁阀电控喷射系统实现迅速断油。

四、小直径、多喷孔加速雾化混合

在喷油速率不变情况下,可以通过减小喷孔直径,增加喷孔数目,使喷注在燃烧室内分布更均匀、更充满的方法,来加速油、气混合,获得较好排放效果。六孔喷油嘴与四孔喷油嘴相比,六孔的总混合容积加大,单个喷注较窄,芯部浓混合气易于扩散、燃烧。这些都与加大喷油压力的效果相似。增加喷孔数后,可以降低对气流的要求。涡流比可以减小,从而改善了燃油经济性。若喷孔过多,由于贯穿不足和相邻喷注的干扰,反而有不利效果。

篇3

【关键词】柴油机;排放控制;措施

柴油机的有害排放取决于柴油机混合气形成及缸内燃烧过程,而这些归根到底是由喷油、气流、燃烧系统以及缸内工作特质的配合所决定的。柴油机净化的关键,是如何有效地消除NOχ和微粒碳烟的生成量。恰恰这两项排放物的生成规律常常是互相矛盾的。因此,任何一个单项措施总有它的负面影响。人们总是在采取某项措施的同时,应用另一项措施来加以补救和平衡。最后,常常是多项措施的综合应用,才使排放性能达到一个新的水平。柴油机是一个多性能、多工况、多因素综合影响的统一体,再加上各种各样的排放净化措施,如何进行优选、折中和综合控制是一个极为困难和复杂的问题。柴油机的电子控制和综合管理是有效解决这一问题的最佳途径,也是使各种机内净化措施得以充分发挥效用的保证。在所有净化措施中,喷油系统的改进无疑是最为重要的环节。

车用柴油机中常用的机械燃油喷射系统有两大类,直列泵系统和转子分配泵系统。直列泵系统包括直列多缸泵、单体泵和泵喷嘴系统,多用于大、中型车用柴油机上。转子分配泵系统有端面凸轮驱动的VE泵系统,和内凸轮驱动的径向对置柱塞系统,多用于轻型客车和柴油轿车的小型高速柴油机上。上述各系统都是应用柱塞往复运动、脉动供油的方式工作。以下是五种控制柴油机排放的具体措施:

一、推迟喷油提前角降低NOχ排放

喷油提前角是喷油始点早于汽缸压缩上止点的角度。柴油机都要求喷油提前,这是因为从喷油到着火有一段滞燃期,为保证实际燃烧放热中心能接近上止点,避免燃烧拖后,经济性下降,所以喷油要提前。单从动力、经济性角度出发,最佳提前角随转速上升而增大;随负荷加大而略有增加。车用柴油机因为在宽广的转速范围内工作,所以有专设的转速自动提前装置来满足此要求。同一工况,若提前角改变,会使滞燃期改变。一般推迟喷油时,因初期喷油更接近上止点,故缸内压力、温度较高,滞燃期缩短。其结果是滞燃期的预混喷油量减少。当然,若喷油太迟,使滞燃期挪到上止点之后,则缸内压力、温度未必上升。这种情况一般难于碰到。预混燃烧阶段是影响NOχ排放最重要的时期。预混油量及混合气量的减少将使速燃期中压力、温度上升程度降低,从而大大减少NOχ的排放量。同时,由于压力升高率的下降,噪声也大大降低。因此推迟喷油提前角这一措施,是最早应用的有效降低NOχ排放和噪声的对策。推迟喷油,直喷机的NOχ大幅下降,而间接喷射式涡流室柴油机的下降幅度则小一些。但是喷油过迟,则燃油消耗率和烟度都会恶化,对CO和HC也有不利影响。油耗和烟度的恶化是喷油推迟,燃烧跟着推迟以及缓燃期油量增加,燃烧时期也拉长的必然结果。早期控制排放的措施不多,为了排放达标,不得不牺牲经济性能。近期已可通过提高喷射压力等多种办法来综合解决这一问题。

二、燃油高压喷射降低微粒碳烟排放

近年来,提高喷油压力的高压喷射措施,日渐成为直喷式柴油机机内净化的最佳手段。而间接喷射式柴油机,由于主要依靠气流进行雾化、混合,所以对喷油压力要求较低。在循环喷油量及喷孔大小和分布不变的情况下,提高喷油压力就是加大喷油速率,它直接产生两方面的效果。

(一)降低微粒碳烟的排放量

可以看出,喷油压力增高,则粒径减小,贯穿距加大,雾锥角加大,喷雾区的总体积也跟着加大,再加上紊流的增强,这些都直接促进了燃油与空气的混合。其直接效果是降低了每一时刻浓混合气成分的比例,使生成微粒碳烟的范围自然缩小。即使不可避免仍有过浓混合气出现,但因粒子小,周围空气多,也会加快燃烧和氧化速率,使碳烟形成之初就被加速氧化。所以高压喷射必然使微粒碳烟排放降低。大量试验都证实了这一点。

(二)降低燃油消耗率

喷油速率增大必然缩短喷油时期,使燃烧加速,使燃烧放热更集中于上止点附近,从而降低了燃油消耗率。大量试验结果也证实了这一点。以上高压喷射降低烟度和油耗的优点,恰恰弥补了推迟喷油所带来的缺点。反过来,高压喷射不可避免地使混合气快速变稀,燃烧加速,温度上升,从而NOχ排放必然有所增大。这一弱点又会被推迟喷油,降低的NOχ功效所弥补。应该记住,高压喷射并没有过大削弱推迟喷油,减小滞燃期喷油量所带来的改善NOχ排放的显著效果。因此若两种措施同时应用,进行合理调配后,NOχ和微粒碳烟排放都会同时降低。目前,两种措施并用是最常见的手段。

三、喷油率控制技术

广义的喷油率控制,指的是喷油规律控制,应包括定时(喷油提前角)控制、喷油期长短控制和喷油率大小(喷油率曲线外形)控制。此处撇开喷油定时,单指在定时和循环油量不变时,喷油长短和喷油率外形的控制。喷油率是除混合气形成因素外,对燃烧过程又一重大的影响因素。当然,喷油率本身也和混合气形成是密不可分的。可以设想,如喷油时期控制得很长,即使大幅度提高喷油压力,也无法缩短放热和燃烧时间;又如,初期喷油量很大,即使推迟喷油,也无法把NOχ和噪声降得很低。反过来,如能把初期喷油量控制得很小,就是不推迟喷油,也可达到同样效果。可见,喷油率若能控制,将极富成果,因此,成为近年来喷油系统研究、开发的热门课题。

理想的喷油率图形可分为三个时期,即喷油初期,喷油中期,喷油后期。理想的喷油率图形一般公认为:初期要求喷油率低,喷油量少,以降低NOχ和噪声;中期要求短而高的喷油率段,以提高喷油压力,缩短缓燃期,促进混合气(下接第182页)(上接第173页)形成,使微粒碳烟排放和耗油率降低;后期则要求迅速结束喷油,以减少后燃油量和促进碳烟氧化。喷油中期的控制,一般是通过提高喷油压力来实现。控制初期喷油率的主要技术有:机械式预喷射装置,双弹簧喷油器,电控喷油系统控制预喷射。大量试验结果表明,要获得良好的效果,预喷射油量、主预喷射的间隔角度以及油量和时间的控制精度都有严格的规定。只有电控高压共轨式喷油系统才能全面满足这些要求。末期喷油段要求迅速关闭,可以通过减轻油嘴往复运动部分(针阀、推杆、弹簧)的质量,加速针阀关闭速度来控制。这就是已广泛推广使用的低惯量喷油器和P型J型小型喷油器。此外,增大针阀开启压力也可加速针阀落座。但是真正有效控制的手段,仍是使用电磁阀的电控喷射系统的迅速断油。

四、小直径、多喷孔加速雾化混合

在喷油速率不变情况下,可以通过减小喷孔直径,增加喷孔数目,使喷注在燃烧室内分布更均匀、更充满的方法,来加速油、气混合,获得较好排放效果。六孔喷嘴与四孔喷嘴相比,六孔的总混合容积加大,单个喷注较窄,芯部浓混合气易于扩散、燃烧。这些都与加大喷油压力的效果相似。增加喷孔数后,可以降低对气流的要求。涡流比可以减小,从而改善了燃油经济性。若喷孔过多,由于贯穿不足和相邻喷注的干扰,反有不利效果。

五.喷油系统的其他净化措施

目前已广泛应用的降低HC排放的措施就是减小孔式喷嘴压力室容积或采用无压力室式喷油嘴。大量使用试验表明,柴油机长期运行后,其有害排放值基本没有增加。这同汽油机长期使用后,有害排放量增幅较大的情况是不一样的。如果柴油机使用过程中,排放性能突然恶化,则相当部分是喷油系统不能保持正常工作状态所致。当使用中发现过量冒烟时,首先要检查各个喷油器开启压力是否明显下降,或喷雾状态是否良好。有条件时,应在油泵试验台上测试循环油量是否超过所规定之值以及各缸油量是否严重不均匀。造成循环油量不均匀及超标的原因是很多的,如柱塞副的磨损,出油阀密封性变差,油孔的堵塞等等。应查明原因,该更换的更换,或进行清洗。但应注意,油泵及调速器一经拆动,必须重新在台架上调整。如果冒烟现象很难解决,无法达标上路,可以适当降负荷运行。这样做会牺牲一些动力性能。西方国家为了达标,也会采取同样措施。如德国大众汽车公司推出的TDI1。9L轿车增压直喷机,无排放限制(赛车)时,标定功率达125KW;要满足欧II法规,标定为81KW;若要满足美国加州标准,则只标定66KW。还应强调指出,高压油泵及调速器出厂时已经过细致调整,很多调整部分还加上铅封,不允许使用中私自变动,包括任意拆换其上的与性能有关的零件,如油管,油嘴等等。发现问题须进行换件,必须重新调整。否则会使排放及动力,经济性能恶化。 参考文献

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【关键词】汽车;污染物排放;控制技术;管理措施;研究

前言

现代人们的环保意识越来越强烈,对于生活的环境质量也有了新的要求。而汽车工业不断发展,我国人民汽车持有量不断升高,其也给现代社会形势带来了较大的影响,对环境的污染越来越严重。由于各项因素的影响,控制汽车污染物排放的控制措施效果相较发达国家,还存在较大的差距,需要对其采取多方面的控制措施,治理污染,提高空气质量,关系到我国的可持续发展战略,因此对其进行深入的研究是十分有必要的。

1、引起机动车排放污染的原因及其危害

从我国的人口数量分析,汽车保有量较大,但是人均占有量相较发达国家,还是属于较低的水平,但是其排放污染程度却比发达国家严重得多,造成该现象的主要原因可以分析为几个方面,具体如下:①环保意识原因 我国的经济快速发展,而人们环境保护的观念没有随之发展,或者发展的较为缓慢,无法适应现代的社会形势;②机车排放控制技术原因 我国现代正在使用的大部分机动车,其排放控制技术还停留在发达国家20世纪80年代左右的程度,单车排放因子较大,车辆本身及其排放相关的组件技术水平均没有达到理想的水平;③燃油质量原因 燃油的质量也直接影响到机动车排放的情况。我国车用汽油成分主要是催化裂化汽油,其中烯烃的含量较大,在燃烧后残碳量较高,其排放物即会造成严重的污染,且其相对于较为理想的33%的烯烃含量还存在一定的差距。

汽车需要使用的能源包括汽油和柴油,其主要成分是多种碳氢化合物,其在完全燃烧的条件下会生成二氧化碳和水,但是许多时候其并不能充分燃烧而生成二氧化碳、碳氢化合物、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫等气体,其属于有害气体,对于人体的健康及环境质量有着直接的影响,且二氧化碳引起了地球的温室效应,造成全球温度不断攀升,其带来的连锁反应则是各种严重的自然灾害,给人们的生活带来极为恶劣的影响[1]。

2、相应的控制措施

2.1管理措施

控制汽车污染物的排放量,需要强化该方面的管理,具体管理措施有以下几个方面:①车辆管理对于车辆状况较为恶劣、污染严重的车辆,应限制其在城市中关键路段的同行。对道路中同行的车辆进行全面的监控,一旦发现超标严重的车辆,及时通告车主,并监督其对车辆进进行维修或者改装处理,直至其排放符合现行的汽车排放标准;②道路交通管理 汽车的行驶速度较慢,或者处于怠速行驶的状态,因此需要保持城市良好的交通状况,避免出现低速行驶或者怠速行驶,还应该不断改善城市交通条件,保障车辆行驶的顺畅;③燃料管理汽油的生产及销售机构应根据相关部门的针对燃料监督管理的法规,对各个加油站进行监督管理,其销售的汽油应达到相应的标准,避免其存在铅、硫、苯、芳香烃等物质,造成汽车排放超标;④汽车维护管理 鼓励车辆持有者做好车辆的维护工作,定期检查点火系统、起动系统、供油系统等保持良好的状态,避免车辆在行驶时中途熄火等情况,造成其排放出未燃烧或者燃烧不完全的燃料,造成化合物的污染。另外还要做好汽车各个部件的保养,保障保证离合器的彻底分离,避免打滑。

2.2技术措施

技术措施是控制汽车污染物排放的有效措施之一,其是直接针对汽车本身,效果也是十分显著的,具体措施如下:①生产控制 汽车厂家新生产的汽车,其污染物排放量的情况与汽车污染物排放控制工作的的效果。因此需要对于汽车制造的合格标准进行适当提高,把污染物的排放量作为汽车产品质量合格或者进行认证的重要参考项目;②合理淘汰 如果汽车进行了修理或者已经经过了改造,其污染物的排放还是大大超过了国家的排放标准,应鼓励将其合理淘汰;③科学改装 结合城市的经济状况、技术实力等实际情况,针对现在正在使用的车辆其排放控制技术进行改造,包括调整、优化改造、安装净化装置等方法,上述方法均属于补救措施,能够降低其污染物的排放,车辆进行的排放控制技术改造。是一种补救描施,通过调整、改造、加装净化装置等使其毹继续使用。

2.3能源措施

汽车使用天然气作为能源燃料,相较一般的燃料,如汽油、柴油等,其一氧化碳的排放量更小。城市的车辆管理部门要鼓励公共汽车、出租车等进行改装,使用天然气,在进行城市规划建设时,应增加加气站的建设的项目,扩提高天然气汽车的使用数量,同时压缩一般燃料汽车的数量。

2.4法规措施

各个地区均需要根据本地区的实际情况,包括车辆数量、排放情况、空气质量、自然环境等,科学的制定地方性法规,对汽车污染物排放的问题进行控制,特别是车辆持有量高、较为集中、污染十分严重的城市,需要技术制定环境保护法规及汽车排放标准,并监督其落实到位,提高城市环境质量,优化人们的生活条件。

2.5科技措施

在科技措施方面对汽车污染物排放进行控制,主要是对于新型能源的汽车进行开发,及改装汽车的发动机,具体情况如下:①新型能源的汽车的开发 在汽车的能源类型上,可以进行深入的开发,包括开发氲为燃料的电池电动车、电动汽车、太阳能汽车、混合动力汽车等.能够有效的减少汽车尾气的排放量;②改装汽车的发动机 柴油相对于汽油,其发动机费用较高,但是其生成的一氧化碳的量较少,因此可以将汽油发动机改装为柴油发动机,另外,限制汽车一氧化氮、二氧化氮、烟尘排放量,能够使得汽车污染物排放量的控制效果更加显著。

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日前,记者就有色金属行业的二氧化碳减排问题,采访了中国有色金属工业协会工程师邵朱强。

邵朱强认为:在有色金属行业的生产过程中,基本没有二氧化碳产生,有色金属行业的二氧化碳主要是因能源消费而引起的。2009年我国有色金属工业由能源消费带来的二氧化碳排放总量约为2.4亿吨,其中由电力消费带来二氧化碳排放约占全行业二氧化碳总排放的66.4%,由煤炭(含焦炭)消费带来的二氧化碳排放约占全行业二氧化碳总排放的26.8%,两者相加带来二氧化碳排放约全行业的93.2%;天然气、油等其他能源消费带来的二氧化碳排放只占全行业二氧化碳排放总量的6.8%。如果扣除电力消费等所产生的二氧化碳(间接排放),有色金属行业碳排放只有6600万吨左右。2009年有色金属行业由能源消费带来的碳排放主要集中在铝(含氧化铝)、铜、铅、锌、镁等产品的冶炼环节,约占有色金属工业由能源消费带来碳排放总量的81%左右,与分品种能源消耗占全行业能源消耗的比例基本一致。其中,铝冶炼(含氧化铝)占68.8%,铜冶炼占1.6%,铅、锌冶炼占7.7%,镁冶炼占3.1%。矿山采选、加工和其他金属品种冶炼碳排放占全行业约19%左右,因此有色金属行业碳排放减排的重点在铝(含氧化铝)、铜、铅、锌、镁等产品的冶炼环节,铝工业是碳减排的重中之重,所以在这种情况下,通过健全机制,加强组织指导,落实好国家控制温室气体排放的政策措施,充分发挥科技进步和技术创新在减少温室气体排放中的作用,促进有色金属工业健康发展就显得十分必要。

邵朱强表示:当前依靠科技进步,在有色金属行业中降低二氧化碳的排放意义重大。目前,在有色金属行业中,降低二氧化碳的排放途径主要有三种:一是淘汰落后生产能力;二是依靠技术进步;三是加强管理,其中最关键的因素还是要依靠科技进步。

邵朱强以铝、铜、镁、铅、锌的冶炼为例,为记者做了详细的解释。他告诉记者,以铝冶炼为例,我们可以研发和推广大型预焙槽技术。400kA槽型的吨铝直流电耗可以达到12300千瓦时/吨,比2009年全国电解铝平均吨铝直流电耗低900千瓦时/吨。如果2015年全国电解铝产量中20%采用400KA及以上大型电解槽,那么就可以减少二氧化碳排放约250万吨;如果做好了铝电解槽新型阴极结构技术的推广应用工作,将使我国铝电解生产技术和能耗指标位居世界领先水平。目前,应该让我们的电解铝厂采用这项技术,结合电解槽的大修,进行铝冶炼节能技术的改造与升级。如果真把这项工作做实了,那么我们可以预计,在“十二五”期间,这项技术将会大面积推广,我国的电解铝平均综合交流电耗就会大幅度地降下来;如果2015年全国电解铝产量有35%采用大型预焙槽技术,将会减少二氧化碳排放约480万吨。

另外,采用新型结构导流槽铝电解技术,吨铝可节电1000千瓦时,如果2015年全国电解铝产量中有25%采用该技术,可减少二氧化碳排放约350万吨。

谈到铜冶炼的二氧化碳减排问题,邵朱强说,我国铜冶炼近年来所取得的成绩,主要得益于企业采用了先进的富氧闪速及富氧熔池熔炼工艺,这种工艺替代了反射炉、鼓风炉和电炉等传统工艺,提高了熔炼的强度,减少了二氧化碳的排放,所以在“十二五”期间,氧气底吹炉连续炼铜技术、闪速炉短流程一步炼铜技术、新型侧吹熔池熔炼等铜冶炼工艺的短流程研发成功和推广,将是铜冶炼节能的重要途径。经测算,依靠上述先进的工艺技术与工艺流程,在铜冶炼行业就会减少二氧化碳排放约150万吨。

现在,我国的铜冶炼技术已经接近或达到了世界先进水平。污染严重的鼓风炉、电炉、反射炉炼铜工艺逐步被淘汰,取而代之的是引进并消化自主创新的闪速熔炼法、诺兰达、艾萨法和奥斯麦特等先进技术。另一方面,湿法冶金技术也得到了快速发展。湿法炼铜具有投资费用低、环境污染少、生产规模适度、运行成本低等优点,其能源消耗和碳排放相对火法冶炼较低。近几年,湿法炼铜的技术成熟度不断提高,产量逐渐增加。根据我国铜矿特点,湿法炼铜在我国的发展前景很大,这也有力地推动了铜冶炼行业的碳减排。

对于铅、锌冶炼的节能减排问题,邵朱强认为:铅、锌冶炼的节能减排是一个重点,要想做好这项工作,应该从四个方面入手。一是充分利用余热余压节能,充分利用热导油技术、蓄热室燃烧技术、热能高效梯级利用技术,利用氮气回收热能及中低温废热进行发电;二是要重视能量的系统优化,提高能源的利用率,提高高炉窑的热效率,加强炉窑的保温,改进窑内的燃烧气氛,提高工序的连续化,加强冶炼中的副产品氢气的开发利用,这样才能降低原料和燃料的消耗;三是采用新技术、新设备、新工艺,让一批关键技术成为减排的重要支撑;四是提高管理效益,运用现代化的管理方法,对企业耗能的各个环节进行细分,重点攻关,层层突破。邵朱强告诉记者:铅、锌冶炼重点是推广液态高铅渣直接还原工艺技术、完善和提高氧气底吹熔炼炉熔炼技术、铅富氧闪速熔炼工艺和铅旋涡柱闪速熔炼工艺。只有依靠先进的科技成果,才能实现铅锌冶炼的节能减排难题。例如,以中心旋涡柱流股连续熔炼技术及铅渣液态直接贫化技术为核心,进行流程原始创新,开发一批具有自主知识产权、短流程和连续化为主要特征的炼铅关键技术和装备,就可以提升我国铅冶炼工业的整体技术装备水平和核心竞争力,就可以把国内粗铅综合能耗降到350千克标煤/吨粗铅,降低单位产品能耗7.9%。当前,除了低电耗大极板锌电解与自动剥板系统技术,生产每吨锌能够节电200千瓦时以外,在国内的锌冶炼过程中,其他技术或者落后工艺的节能潜力已经不大。“十二五”期间,如果液态高铅渣直接还原工艺技术普及率能够达到30%,铅富氧闪速熔炼工艺和旋涡柱流股连续熔炼技术普及率达到20%,低电耗大极板锌电解与自动剥板系统技术普及率达到20%,那么通过加强余热余压回收,推广高效节能电动机,高效风机、泵,压缩机及高效传动系统等,国内铅、锌冶炼行业每年就可以减少二氧化碳排放约120万吨。

篇6

关键词:给水管道;管道防腐;管内防腐

中图分类号:TU74文献标识码: A

一、给水管道腐蚀的危害

(一)管内锈蚀对供水水质的影响

在许多工程中和特殊工业工程中给水管道系统能否保持畅通、便捷、可靠,对工程的使用质量有着直接的影响。因此,对给水管道的要求质量是:水力条件好、安装简便、快速可靠、维护工作量少。但是市政给水管道基本上以选用金属材料的管道为主。因此常有管道腐蚀、结垢、堵塞的现象,管内的水质卫生状况也缺乏有效的监督保障。一般来讲,供水水质在进入管道之前,都能达到国家标准。但因其不是纯净水,水中普遍含有某些金属元素、化合物及微生物。当水在管中流动时,有的化合物会分解,使水和管内壁的材质产生化学作用。同时,水中残留的细菌也可能再度繁殖,使管内水质出现变化。而输水的管道由于腐蚀作用,生成了各类沉积物,形成了结垢层,其厚度和管道使用的年数有关,它随时间的增加不断扩大,结垢层是细菌繁生的场所,形成了“生物膜”又称为“生长环”。有关部门对结垢管道中流出的水质进行化验发现多达28种细菌和16种金属元素,主要有铁、锰、锌、铅、汞等,水质直接影响了人们的身体健康。管材是水质污染的主要原因:管内腐蚀、结垢对水质的影响。水对金属管道内壁腐蚀形成的结垢,其形成机理主要有三种解释。一种叫做氧化理论,即因水中碳酸作用,铁变成碳酸亚铁,接着再被水中的氧所氧化,成为氢氧化铁;其二称为过氧化理论,即铁先与水化合为氢氧化亚铁,产生的氢和水中的氧化合成双氧水,而后氢氧化亚铁和双氧水化合成氢氧化铁。

(二)管道锈蚀降低输水能力

管道内“生长环”逐年加厚,不仅严重影响供水水质,还缩小了原有管道的过水断面,降低输水能力,使管道阻力增大,从而使供水压力下降。为了保证供水服务的水压,必须采用高扬程水泵来加大水压,这不仅浪费电能,也会增大漏失水量。例如有约为1米DN200的管道使用10年后就产生1.5公斤的铁锈。因此,清除管道锈蚀垢,并防止其再生锈,不仅能提高输水能力,更可改善供水水质。经过专家一个月的实地论证后认为:对开发区2平方公里DN300-700的供水主管线进行翻新,是改善该区域水质的惟一途径,这样就会花费巨大的维修成本,造成给水管网运营成本的增长。

二、给排水管道的防腐施工技术

(一)管内防腐

水泥砂浆内防腐的施工方法主要有两种,一种是离心法,另一种是喷涂法。离心法是指使用离心机等设备使水泥砂浆随钢管高速旋转,产生较大的离心力,从而均匀附着在钢管内壁上的施工工艺,一般适用于直径400mm以下的管道内防腐施工。喷涂法是指使用喷涂机将水泥砂浆在钢管内部涂抹并压光的施工工艺,一般适用于直径700mm以上的管道内防腐施工。下面以喷涂法为例介绍供水钢管内防腐施工工艺的主要作业流程。

1、防腐前的准备工作

钢管的水泥砂浆内防腐既可以在钢管厂或现场堆管场集中施工,也可以待钢管安装就位、焊接完毕后整体施工。集中施工时应在钢管两头预留足够的焊接区域,待安装、焊接完毕后再补全防腐层。

开始施工前首先要试配砂浆并检测核实其性能指标,包括和易性、坍落度和抗压强度等各个方面。然后要检查钢管质量是否符合项目规范要求,并确保钢管处于稳固状态。最后要对钢管内壁进行清理,以保证砂浆层与管壁能够良好地粘接。对于已经开始生锈的钢管要进行除锈处理,常见的除锈方法有抛丸法和喷砂法,钢管直径较大时一般使用喷砂法来除锈。喷砂除锈法需要发电机、空压机、砂罐和砂,为便于施工最好采用移动式设备。

2、泥砂浆的配制和喷涂

水泥砂浆配合比:水泥:砂子=l:l.2(重量比);

水灰比:不大于0.5,即水,灰

抗压强度:不小于300MPa;

坍落度:不大于l00mm;

合适的水泥用量和含砂率,能使水泥砂浆的质量达到最好水平。如果水泥用量过少水泥砂浆强度、抗渗性能将降低。但是,如果水泥用量过多,则水化热升高,不仅会使砂浆收缩值增加,而且不经济。水灰比对硬化后的水泥砂浆的孔隙大小、数量起决定性的作用,直接影响水泥砂浆的密度及抗渗性。从理论上讲,在满足水泥完全水化及湿润砂所需水量的前提下,水灰比越小,水泥砂浆密实度越好,抗渗性及强度越高,但水灰比过小,施工操作困难,也影响密实度。水泥砂浆必须采用机械搅拌,搅拌时间不得小于2min。将水泥和砂按比例逐步加人到搅拌斗内,干拌到色泽一致后,再加入水搅拌l~2min。不允许水泥、砂、水同时加入搅拌。水泥砂浆喷涂采用自进式离心喷涂机(带抹光机),该机械能使水泥砂浆和管壁结合强度增强,厚度均匀,光洁度提高。喷涂时要使离心机搅拌轴中心线和管道中心线相吻合,允许偏差应小于5mm。二次喷涂即应达到图纸规定厚度。

3、喷涂

开启喷涂机和混凝土泵,将砂浆填入混凝土泵,开始喷涂作业。喷头开始出浆时调整砂浆流量和抹压装置以达到满意的喷涂效果,然后启动设备的牵引装置,使喷涂机匀速向稍低处后退,确保喷涂后砂浆的平整性和连续性。在施工过程中应密切关注喷涂效果,发现问题立即调整解决。完工或停工后要排净料斗内余料并立即用水清理料斗、管路和喷头中的残余砂浆。然后切断电源,拆开喷头和管路,对各部位进行检查,确保清理干净。最后将设备擦净晾干后妥善保管,以便下次使用。水泥砂浆喷涂时,气温不应低于5℃且基层温度应在0℃以上。也不得在高于35℃或在夏日烈日照射下施工。

4、水泥砂浆的养护

喷涂后如不及时养护,水泥砂浆中的水分会迅速蒸发,造成早期脱水,使水泥水化不充分,而水分蒸发造成毛细管网彼此连通,形成渗水通道,同时水泥砂浆收缩量增大,出现龟裂,使水泥砂浆幔度及抗渗性大幅度下降。暴露在空气中的管道,温度超过35℃时应在管道外壁包扎湿润的草袋,以防管壁温度过高,造成水泥砂浆快速失水,引起龟裂,当温度低于4℃时,应在管道外壁包扎干燥的草袋,给管道保温。水泥砂浆喷涂初凝后要立即进行养护,要保证水泥砂浆表面润湿7昼夜,可用洒水壶浇水。

(二)表面防腐

某埋地碳钢管道外壁采用环氧煤沥青漆加玻璃布覆层加强级防腐,涂层结构为:一道底漆,二层玻璃布,四道面漆,简称“四油二布”。加强级防腐共计七层,防腐层依次为:1层为底漆、2层为面漆、3层为玻璃布、4层为面漆、5层为玻璃布、6层为面漆、7层为面漆、防腐层厚度≥0.6mm。施工技术要点如下:

1、涂料配制必须按厂家产品说明书规定的比例操作。先将底漆或面漆到入容器,然后再缓慢加入固化剂,边加入边搅拌均匀。配制好的涂料在熟化15~30min后方可使用。常温下涂料的使用期一般为4~6h。当粘度大不宜涂刷时,加入稀释的重量比不应超过5%。刚开桶的底漆和面漆不应加入稀释剂。

2、管涂漆表面在防腐前应保证干燥、清洁、无水、锈迹和油污。

3、底漆应在基面除锈的8h之内涂刷。底漆应涂刷均匀,无空白、无气泡、无凝块、无流痕等缺陷,不得漏涂,厚度不小于25um。管两端150mm~250mm范围内不得涂刷。底漆结合层的涂刷对钢管的覆盖面必须达到100%,其厚度不得大于25um。作为其加强筋使用的玻璃布,为了保证其侵透率达到95%,应采用“布随油走、油再随布走”的同步施工操作法进行施工。严禁施工不同步或私自改动设计和规范要求,出现侵透率较低、压边接茬的布间无油、大面积白茬等质量缺陷。

4、底漆表干后,对高于管表面2mm的焊缝两侧刮腻子处理,使之成为的曲面。面漆涂刷和包玻璃布,应在底漆表干后进行,底漆与第一道面漆涂刷的时间间隔不得超过24h。缠绕玻璃布应拉紧,保持表面平整,无皱纹和空鼓,施工时采用刮刀等把施工时存在的施工缺陷如褶皱、气泡等刮弄平。玻璃布压边宽度不小于20mm,搭接长度不小于100mm。最后一道面漆,应在前道面漆实干后、固化前涂敷。

参考文献

篇7

关键词:深基坑;防排水;施工

1引言

深基坑的防排水施工技术,具有施工复杂性强与技术难度高的特点,作为深基坑施工技术的重要工序,是深基坑安全质量水平的关键保证。深基坑本身的构造防水需要充分结合工程项目所处的地理条件与水文因素、深基坑本身的结构特征、建造方式与有关的使用标准等各种条件来达到规划与建设的目标[1]。

2深基坑的防排水施工技术概述

在深基坑的中心位置深埋水沟用于排泄地下水,中心水沟顶部位置的标高是在冻结线以下,需要充分利用地温从而能够避免在水沟中出现水流冻结的现象。明洞段衬砌使用外贴防水层进行防水,顶面回填粘土隔水层。洞身段再次衬砌与刚刚开始实行维持体系通过塑料防水板与土工布符合防水层防水,循环透水软管中的综合水流经过纵向排水管与横向引水管将水疏通至中心水沟达到导出目的。施工缝、变形缝与沉降缝需要安装中埋式的橡胶止水带进行止水。在洞的周围位置安装有关的倒水渠道,将路面上的水从洞体导出。深基坑中心水沟相应的导出渠道经过保温包头[2]。

2深基坑的防排水施工技术要点

⑴选取合适的材料,实施深基坑的混凝土施工作业。根据实际施工工程的具体状况,合理地选取使用适当抗渗等级的商品混凝土进行浇筑底板与外壁,对于细骨料的选取可以使用直径比较大的中砂与粗砂,把细度模数相应控制在2.6左右,在降低水泥使用量的同时提升混凝土的抗渗性能,在混凝土当中加入适量的UEA膨胀剂或者HE防水剂,使得混凝土可以发生轻微程度的膨胀。

⑵执行地下室的底板面、外壁的内侧与顶板的外侧防水处理工作。裂缝是导致地下室出现渗水现象的重要原因,在设计过程时需要根据工程规范与施工经验使用补偿收缩混凝土从而可以提升混凝土的抗拉强度以及控制形成混凝土裂缝的宽度。

⑶完成后浇带、施工缝与漏水处的处理工作。后浇带位置的两侧通常使用钢筋支架与铁丝网达到隔断目的,为了能够防止出现灌注混凝土跑浆的状况,混凝土的水与灰比例使用0.42的标准,这个比例标准相对于其它混凝土的比例较低,在执行完混凝土的浇灌之后,需要完成混凝土的养护处理工作,使用塑料薄膜进行覆盖,而且在混凝土的四周位置使用临时的栏杆进行维护,确保在具体施工过程中保证钢筋的完整,在进行后浇带的混凝土浇灌施工之前,需要把断面进行全面形式的清理工作,把断面的杂物进行全面清理,通过压力水把混凝土的表面与钢丝网冲洗干净,然后再进行混凝土的二次浇灌施工工作,如果碰到出现钢筋生锈或者变形的状况,需要对其进行特殊形式的处理工作。

⑷在结构层与耐磨层之间添加疏水板,把渗水集中统一排到集水井。为了能够达到理想的防水效果,应当在结构层与耐磨层之间添加疏水板,在疏水板的选取过程中,需要选取质量良好与输水性能理想的材料,通常情况下,大多数工程项目都会使用塑料质地的疏水板,其使用寿命通常可以达到50年。在疏水板具体的施工过程中,施工技术人员首先需要清理施工层表面的杂物与碎屑,如出现裂缝,则使用高压灌浆法实行堵漏工作,在检查确定无明显漏水之后,使用水泥砂浆将其表面抹平之后再实行后续环节的疏水板施工工作。

4深基坑的防排水施工技术分析

4.1初期支护喷射砼防排水施工技术

初期支架是指在工程项目的初期用于承担上层荷载相应的主体结构。对于结构的强度、刚度与抗渗性能的要求都相对比较高,需要保证其在具体的施工过程中不会出现下沉、渗漏与变形裂缝等各种问题。在确保施工质量的前提条件下需要使用高质量的喷射砼。提升喷射砼的强度,一方面是砂石料,通过使用最佳级配的砂石,采用瓜米石的石子,这种石头的最大粒径可以维持在10mm以内。另一方面需要配合使用适当数量的速凝剂与防水剂,严格控制受喷面。在受喷面出现水分、淋水与涌水状况时,需要充分结合实际条件,首先对水流进行控制或者疏导水流等各种处理手段,维持喷射砼处于工作状态时可以保持干燥。在岩石地区需要通过高压水对需要处理的地区来进行处理,对于表面的杂质需要进行处理,推动喷射砼与围岩可以保持适宜的粘贴强度,这种方式可以确保喷射砼与围岩能够维持一定的粘贴强度与减少喷射砼本身的渗漏水平[3]。

4.2防水层的防排水施工技术

⑴基面处理

对于初期阶段支护喷射系统下相应的混凝土表面,其具有粗糙而且凹凸不平的特点,这种条件对于防水层的铺设质量存在着一定的影响,容易出现脱落等各种问题。为了防止其对防水层基面造成相应的破坏,在实际的施工过程中需要注意以下要点。

①凹凸度标准。面向喷射混凝土相应的面拱部平整度需要达到D/L

②基面不允许出现杂物突出表面的状况,要求表面应当保持平整,假如出现突起状况需要及时地进行处理,同时在处理过的地方需要通过砂浆进行再次的处理,确保防水层的完整与有效。

⑵防水板施工工艺

防水板需要通过环向方式进行安装配置,相应的宽边应当超过150mm,同时需要确保长边可以超过100mm,彼此之间所产生的具体缝隙可以保持一定的实际距离,防水板相应的连接位置需要通过双焊缝达到联合目的,之间所形成的宽度应当超过10mm,同时需要维持相应的连贯性。

⑶防水板质量检查

①直观审核。检查表面是否保持平整,是否会出现明显起伏的现象,是否会产生某方面的缺陷,连接状况是否牢固等各种具体情况。

②连接水平审核。防水板是经过热合机来进行连接的,其连接方式属于双焊缝形式,之间需要保持一定的距离,确保审核适用。审核途径为通过5号注射针头与压力表构建相应的联系,使用打气筒完成有关审核,在焊缝压力维持在1.05Mpa强度的情况下,暂停进行打气从而审查此时的压力具体维持时间。

⑷防水层的保护

①二次衬砌的钢筋头需要加强保护,降低在实际运输过程中可能会出现的损坏状况。

②需要防止利器,避免尖锐部分或者重物长时间积压在防水层之上。

4.3施工缝、变形缝与沉降缝的防排水施工技术

⑴防水材料

橡胶止水带的有关性能需要达到有关的技术标准,同时应当确保不会出现裂缝或者缺陷,相应的连接重合部分的距离应当超过10cm,同时需要维持表面平整。面向环向与竖向的连接位置的连接要求牢固,在进行施工之前需要对表面进行有关处理,清楚表面残留的杂质。

⑵止水带的定位与固定

使用预埋法来达到施工目的,在投入使用的过程中,需要进行有关的审核,确保质量能够达到有关标准。在拱墙的施工过程中,需要把止水带放置在模型的中央位置,同时把原本的止水带侧面使用铅丝来达到加强目的。

5结束语

深基坑的防排水施工技术的施工难度高并且技术要求严,在实际的施工过程当中,需要做好混凝土材料的选取工作,并且根据实际的具体施工状况添加防水层与疏水板,完成好后浇带、施工缝与漏水处的相关处理工作,确保工程的实际质量。应当结合实际过程累计的经验谨慎执行深基坑的防排水施工作业,严格地控制每一道的工序,确保深基坑防排水施工技术的工程质量,切实达到严格的过程控制从而达到消除质量隐患的目的。

参考文献:

[1]徐鹏,杨其新,陈伟忠.凹凸型防排水板防排水性能的试验研究[J].新型建筑材料,2010,(9).

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摘 要 科学概念是人类在长期的社会实践和科学研究中形成,对于学生来说,是经过专门教学获得的。这种概念已经不是事物的现象,不是事物的各个方面,不是它们的外部联系,而是抓着了事物的本质,事物的全体,事物的内部联系,是一种经过科学抽象形成的理性概念。

加强对学生的前科学概念即错误概念的研究成为教学的一项重要任务。本文拟对体育教学中排球垫球的错误概念及其转变提一些肤浅的看法

关键词 体育教学 垫球 动作习惯 前科学概念(错误概念)

一、错误概念对体育学概念学习的影响

爱因斯坦有一句名言:“热爱是最好的老师。”杨振宁教授也指出:“成功的真正秘诀是兴趣。”教学的艺术首先表现在能激发起学生强烈的求知欲。

学生在进入课堂的时候,他们已经在日常生活中建构了大量的有关排球垫球的朴素概念。这些前概念与科学概念相一致,有利于促进科学概念的形成,但是更多的是貌似正确,实际上与科学概念相去甚远的错误概念,从而会严重阻碍他们的科学概念的学习。特别是垫球部位,在教学过程中就发现有的学生知道用小臂垫球,但是做的时候却是用手腕垫球;为了能够放松省力,在垫球过程中手臂一直是弯曲状态脚步也不愿移动等。研究发现,学生头脑中的错误概念有极强的顽固性。学生甚至在学习体育的几周后,又恢复了最初的错误概念。为什么错误概念如此顽固呢?这是因为学生花了很长时间与精力建构了自己的朴素理论,他们无论在感情上还是理智上都离不开它们。学生头脑中的错误概念含有自己对体育先入为主的印象,又是自己切身体验的东西,同时学生又要凭借这种错误概念来认识体育运动。因此,这种错误概念有很强的顽固性,不可能通过传统教学那样的知识传递,就能使学生轻而易举地形成科学概念。

二、加快错误概念转变的理论基础和教学方法

波斯纳等人在皮亚杰的认知建构主义理论和库恩(T. S. Kuhn)的“范式更替观”的基础上,提出了概念转变学习的机制:1.同化,指学生用自己已有的观念理解新现象的过程;2.顺应,指学生转变或重组原有观念以便更好地理解和接受新现象的过程。为了促使学习进行概念转变,他们认为必须提供以下四个条件:1.学习者对当前的概念产生不满。假如学生认为他们的概念(错误的)能够解释科学现象,他们可能看不出有转变它们的迫切需要;2.学习者必须尽可能地理解科学概念。没有这种最基本的理解,学生就不能评价它们的意义;3.学习者必须认为科学概念是合理的,假如概念与保留在学生记忆中的其他概念相矛盾,就不能引起学生对它们的强烈关注;4.学习者必须认为科学概念是有用的。它们可用于结实和预测各种现象。根据波斯纳的观点,如果满足了上述概念转变学习的四个条件,学生的错误概念就会被科学概念所代替或改变。在排球的教学过程中,我主要是用对墙垫球的练习方法来改变学生的错误动作。我让用手腕垫球,屈臂,原地不动和标准姿势的学生分别做对墙垫球练习,看谁能够垫的时间长而稳定。在练习过程中使学生发现用手腕垫球的学生由于手腕垫球是用点垫球,而手臂是面垫球,因此稳定性比手臂垫球要差很多。屈臂的学生由于手臂弯曲,因此在垫球过程中手臂很难保持高度相同,也使球在飞行中很难控制。还有原地不动的学生对突发的求变向和很小的失误都无法进行补救。使学生理解在排球垫球中手臂垫球和移动的重要性,在这个基础上,我趁热打铁的把标准的姿势和动作要点“插、夹、抬、蹬”讲解给学生,指导学生进行练习,并且在教学过程中用“垫球打点”的比赛性游戏让学生进行垫球练习,这样使学生在练习的过程中即学到了知识又增加了兴趣也提高了技术。

由此可见,教师必须充分了解学生相关学科的原有知识经验背景,了解学生有哪些错误概念并充分运用学生的原有概念创设教学中的认知冲突(情境),以此作为引发学生进行概念转变学习的契机。

三、加快错误概念转变的教学策略

如何使学生抛弃错误概念形成科学概念呢?根据前概念转变学习理论,学习就是学生原有的概念的转变、发展和重建,就是学生前科学概念向科学概念的转化过程。因此,教学的主要任务就是帮助学生自己发现自己的原有经验与新发现的现象或事物之间的不一致或矛盾冲突,从而反思和修改自己的原有经验和认识。只是学习者自主建构的过程,才能形成科学的认知结构。具体的说,促进错误概念转变主要注意以下几点。

(一)揭示学生的前科学概念,这是实现概念转变的前提

在教学中,教师应有意识的引导学生去论及自己的观点,不仅借此了解学生,也可以促进学生反思。例如:在垫球教学过程中,在教学前引导学生对排球垫球应该用什么部位以及理由进行讨论,在讨论中及时发现在前概念中一直以为用手腕垫球的同学,在经过讨论和练习发现在垫球中用手臂比用手要稳定的多,由此就可以帮助教师了解错误概念产生的原因。

(二)引发学生的认知冲突,这是实现概念转变的契机和动力

学生在学习新知识的时候,总是试图以原有知识为基础,来同化新概念。当不能解释新知识时,就会引发认知冲突,这样可以激发学生的求知欲和好奇心。如何引发学生的认知冲突呢?教学中我使用了以下两种策略:

1.通过揭示事实之间的矛盾引发认知冲突

2.通过合作学习中学生的讨论与对话引发认知冲突

值得注意的是,在剖析矛盾的过程中我们一定要给学生流下认识和思考的空间,千万不能用教师的经验、思维来代替学生的认识,从而将正确的观点生硬的强加与他。我们要在平时的教学中,要加强锻炼学生的意识,有目的从学生的实际出发,帮助学生摒弃他们生活中的错误概念,建立他自己的科学概念。这也给我们的教学各个环节提出了更高的要求,力争将培养学生的终身学习坚持到底。

其实学生头脑中类似的错误概念还有很多,只要我们细心观察研究学生都能把握的到,然后巧妙设计,加以利用,变不利因素为有利因素。更好的实现我们的新课程教学目标。

参考文献:

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【关键词】公路隧道,防排水技术,施工, 控制

中图分类号:U45文献标识码: A

一、前言

如今交通事业非常发达,公路隧道更是屡见不鲜。但是公路隧道的防排水技术还需要进一步的探讨,进一步的优化。

二、浅谈公路隧道防排水的施工控制方法

1、公路隧道防排水的设计原则

不同公路隧道防排水设计类型有着不同的特点:对水环境的影响:排水型隧道对地下水环境有较大影响(地下水流失),防水型隧道对地下水环境影响较小(基本没有流失);衬砌压力:排水型隧道没有水压,防水型隧道全水压;防水层范围:排水型隧道的拱与墙,防水型隧道全断面铺设;抗侵蚀能力:排水型隧道二衬混凝土抗侵蚀能力较差,防水型隧道二衬混凝土抗侵蚀能力较差较好;工程投资:排水型隧道投资较少,防水型隧道较多;维护费用:排水型隧道的维护费用与使用时间呈正比,防水型隧道维护费用较低。例如,在法国的公路隧道大多以排水为主,并要求围岩水和污染水分开排放;但是“全封闭、不排水”是德国新建隧道的设计理念,它不允许地下水流入隧道。

在应用的过程中,注意关注欧洲国家采用此法的最新动态,学习经验,吸收教训,尽量少走弯路。要解决好隧道渗漏水问题,不仅设计方案要合理,更要严格按图施工,注重过程控制,并且还要考虑运营期间的维护问题,要作为一个系统工程来考虑。

2. 传统的可排水止水带预防施工缝渗漏技术

(1)施工缝渗漏原因施工缝有环向与水平之分,其中环向施工缝不可避免,数量多;水平施工缝在特殊情况下出现,数量少,但处理困难。目前,工程上常用的衬砌环向施工缝防水构造主要有两种,一是衬砌厚度的中部沿环向设置内置式止水带;二是在同样的位置设置遇水膨胀橡胶条(图2)。两种构造的防水效果均不甚理想,其主要原因如下。

(2)渗水下排不畅

衬砌施工缝渗水下排不畅有两种情况,一是沿施工缝环向下排不畅,二是施工缝下部下排不畅。在衬砌基础以上,穿过防水板的渗水常向施工缝汇聚。施工缝虽然具有一定的宽度和一定的渗水下排能力,但此排水能力往往较小,不能满足渗水的下排要求,导致渗水下排阻力较大,造成施工缝止水带外侧水压增高,从而引发渗漏。在全断面一次衬砌情况下,衬砌基础总是先于衬砌施工。衬砌基础施工的分段位置往往与上部衬砌的分段位置不重合,因此常常在衬砌施工缝的下部设有与隧道排水系统相连通的衬砌基础施工缝。设想上部衬砌施工缝中已经饱水,此水便很难下排,从而在止水带或膨胀橡胶条与防水板之间形成较高的水压,该水压可能会引发施工缝渗漏。诚然,在基础混凝土与防水板之间存在缝隙,但此缝隙极小,难以满足上部施工缝渗水下排的要求。忽视施工缝渗水的下排是目前隧道防排水设计中普遍存在的问题。

(3)止水带、膨胀橡胶条周围不密实

造成止水带周围不密实的原因主要是混凝土的干缩和端头模板漏浆。前者由于混凝土的于缩以及钢筋间的间隙,往往不能满足密实的要求。后者则由于圆形模具制造的工艺问题及施工技术原因等造成膨胀橡胶条周围并不是光滑的曲面,因此周围并不是很密实。即便很密实,但是在地下水的反复作用下,膨胀橡胶亦会因反复的膨胀收缩而“疲劳”失效。

3.防水结构处理

(1)结构自防水处理。砼在硬化过程中产生的水化热、干燥收缩和温差收缩引起的应变,受喷砼的制约是产生裂缝的主要原因,因此结构自防水是防排水的关键。本隧道设计采用C25(抗渗标号为S8) 泵送自防水砼衬砌,掺入UEA膨胀剂的砼,产生适度膨胀,在钢筋和邻位的约束下,在砼结构中建立0.2-0.7MPa预压应力,这一预压应力可大致抵消砼在硬化进程中产生的收缩应力,从而防止或减少收缩开裂,并使砼致密化,提高砼结构的抗渗能力。

(2)中隔墙与邻位结合部的处理。由于双联拱隧道中隔墙肩部与拱圈结合部、抑拱与边墙的结合部往往是结构上的受力弱点,出现拱脚开裂;两侧拱部受力不均衡,中隔墙易出现衬砌开裂。处理措施:中隔墙钢筋与中导坑顶部锚杆焊成整体(锚杆,具有悬吊作用、组合梁作用、紧固作用和均衡压缩拱作用,在隧道结构易产生病害部位,可有效提高围岩的整体承载力,将已产生裂纹的衬砌砼与已加固的围岩结合在一起,阻止衬砌结构的进一步破坏),以达到减跨作用;钢拱架拱脚处易超挖且落脚处支撑面不够稳固,采用与起拱处锚杆整体连接,以加固拱架,防止内敛。

(3)衬砌与围岩间的空隙处理。砼衬砌施工中由于客观条件所限,衬砌与围岩间可能要留下或多或少的空隙,形成与围岩不密合的衬砌,在弯距和偏土压力作用下,较小的荷载也会引起裂缝。尤其中隔墙与拱结构间存在纵向通缝,对结构受力不利,是渗漏水的薄弱环节。由于喷砼回填料多不易处理,故采用先浇灌加膨胀剂自防水砼后压注水泥浆液的处理措施,此措施须在衬砌前完成,以防堵塞排水系统。

(4)塌方或超挖后回填不实部位的处理。施工中塌方(或超挖部分)回填易出现回填不实而出现塌空,造成隧道结构失稳和后期的隧道渗漏水隐患。施工中采用压注水泥浆液回填处理,在隧道周边打孔,以高压的水泥浆液注入围岩裂隙,确保隧道围岩的完整性,改善结构受力。注浆孔按梅花型布置排列,孔距取2m,径向孔深进入岩层0.5m,压浆初压0.5MPa,检查压力为0.8-1.0MPa。

(5)各施工缝的处理。隧道衬砌渗漏,易发生在施工的各种接缝处,而中隔墙肩部施工缝部位,不但是联体结构受力的重点,更是整个隧道防排水处理的关键。采取喷砼施工时覆盖编织袋来保护施工缝及排水管不受破损;在施工缝部位采用钢筋插筋处理,以改善结构受力;纵向施工缝设置遇水膨胀型止水条(2×1.5cm);后期衬砌时,施工缝清洗干净并经凿毛再铺设一层同标号自防水水泥砂浆,以保证接缝致密,可靠预防施工缝部位渗漏水。

4. 现行隧道工程结构防排水技术规范

(1)现行技术规范对隧道工程的结构防排水原则是基本一致的,应遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则。针对隧道工程结构防排水,应采取切实可靠的设计和施工措施,以达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的。

(2)综合现行的技术规范,针对隧道工程,结构防排水设计与施工主要技术有以下几个方面。注浆防水:注浆防水是指通过采取注浆措施,从而降低地层的渗透水能力、渗漏水量和渗水压力,以达到加固围岩和形成截水帷幕的目的,提高隧道工程结构防排水效果。注浆防水主要技术措施有超前预注浆、支护前围岩注浆、回填注浆、衬砌内注浆、衬砌后围岩注浆。

(3)盲沟或盲管排水:盲沟或盲管排水是指针对初期支护完成后的一些渗流水,通过设置纵向和环向透水盲沟或盲管,将隧道衬砌背后地下水引排至隧道两侧的排水沟。目前,铁路隧道工程常采用盲管排水。

(4)三缝防水:铁路隧道工程针对三缝防水主要通过在施工缝、变形缝等设置遇水膨胀止水条,或者止水带阻隔衬砌背后水进入隧道内。参照《地下工程防水技术规范》对于施工缝的防水主要有遇水膨胀止水条、外贴式止水带、中置式止水带三种模式。

现行规范在结构防排水方面基本上都做出了较为详细的规定,采取了比较齐全的施工技术措施,以形成多道防线防水。事实上,有相当一部分与现场有脱节,执行起来困难,或者既使执行了,也难以取得良好的效果。对于铁路隧道工程,工程的不同地质条件和水文地质特征决定了它应采取不同的防线,达到不同的防线设置能力。例如浅埋隧道和深埋隧道、软岩隧道和硬岩隧道、富水隧道和贫水隧道、岩溶隧道与非岩溶隧道等等,它们具有相互对立的地质条件特征,其结构防排水要求和技术措施应该是不同的,但现行的规范在这方面规定一般都是比较模糊的,这样,设计中必然存在技术措施的主次不分,继而造成防排水失效,隧道建成后渗漏水严重,以致于形成目前“多道防线、道道不防”,其实,这主要是由于结构防排水设计的主次不分所决定。

三、结束语

要解决好公路隧道防排水的问题至关重要。不仅要设计合理的方案和图纸,也要严格的控制施工,需要全面综合考虑整个系统的施工。

参考文献:

[1] 陶伟明. “以堵为主,限量排放”隧道防排水原则的理论基础及其工程实践[J]. 铁道标准设计. 2011(09)

[2] 刘玉琦,王宝来,李养平,刘凯利,闻宝联. 地铁隧道渗漏水综合治理[J]. 天津建设科技. 2011(04)

[3] 张祉道,王联. 高海拔及严寒地区隧道防冻设计探讨[J]. 现代隧道技术. 2011(03)

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【关键词】堵塞;排水工程;管道;民用建筑

新世纪,民用建筑越来越多,其施工工艺与施工质量要求也不断提高,在这种工程项目中,保证室内排水管道的畅通是确保室内活动正常进行的基础条件。就目前施工规范而言,从设计、施工、验收等多个环节都进行了严格的规定,并对其施工方法进行了明确的认识与总结,使得其堵塞现象在一定程度上得到了控制,为用户生活带来了良好的生活环境,也降低了不必要的经济损失和维修困扰。

一、室内排水管道堵塞影响

目前的民用建筑工程项目中,室内排水管道建设主要是为了向用户提供一个符合使用功能且具备着舒适、安全、卫生、宜人的卫生器具。对其质量标准分析主要是从工程竣工交付使用之后进行的,一般在使用的过程中由于排水管道堵塞,经常会造成室内污水满地的情况,严重的影响了住户的生活与工作,而且还污染着室内环境,造成人们身体健康影响。就一般情况下造成的排水管道堵塞问题分析,其常见的问题主要是由于受到管道内部压力不足的影响,使得管道在排水中出现杂物和污物的影响而造成污水无法及时的排除[1]。

就目前的排水管道施工而言,其大多都是采用土建与安装技术相互交叉进行的,但是在施工中管道被堵塞的实例还是很多,特别是在卫生间、排水管道口以及地漏等部位,这些部位由于污水排量较大,因此造成曾的堵塞现象也较为严重。这些问题的存在轻者需要找专业的工作人员进行疏通,而严重的情况下就需要凿开地面进行返工。不仅浪费了各种材料,且造成了工程工期和经济效益的影响,甚至是影响着住户的生活情况。

二、常见的预防排水管堵塞的方法

1.设计技术措施

在工程施工的过程中需要严格按照设计标准和国家相关的工作规范来进行施工,同时在施工的过程中对于管道口的通气管、清扫口进行严格的检查,同时对于首层的排水口需要采用单独的出户措施,避免受到上层漏水影响而出现底层室内污水堆积的现象。

2.施工技术措施

一般情况下,由于室内排水管道本身就是施工项目中的质量通病,因此在工程项目中就需要我们从工程施工技术、管理策略等方面着手解决,以此来预防其中存在的各种问题。

一般在施工的过程中为了避免受到管道交叉施工而造成管道内部面积缩小,进而引起管道堵塞现象,因此在施工的时候需要提前将其中存在的管道内部杂物进行清除,并且合理的进行规划,合理的使用相关的排水配件和使用设施。在目前的工程项目中,我们通常都是以利用规范性文件来正确指导施工技术要求。一般在管道安装的时候也需要保证其应有的坡度,从而设计相关要求,并需要采用必要的技术措施来防止管道堵塞情况[2]。

一般情况下,为了确保各种沉积物和污物在管道内部出现沉积现象,对于排水管道施工连接的时候,需要采用水力条件较好的管道,并且对其立管与横干管之间的角度要采用大于九十度的弯头,若是受到条件限制,也需要采用偏移的方式来避开施工原计划,从而保证管道的连接弯度。若是无法摆脱这种情况,则需要采用乙字管或者两个以上四十五度弯头进行连接。当在施工的过程中不存在设计要求的时候,我们应当根据施工要求以及规范标准来对大便器以及卫生器具进行连接,且对于转角要控制在135度以下,同时还需要设置一定的检查口或者清扫口。

对于立管在连接和安装的过程中,需要与埋地排出管道暂不连接,一直到立管检查口以及托板等其他设施牢固之后并及时的检查第二层楼板洞之中存在的问题,直至各个管道都固定可靠之后在拆除相关的临时支撑物,从而与埋地排除管道相连接。就排水管道施工中,对于需要采用分段进行施工的管道而言,其排水管道检查严格进行,通过采用注水试压的方式来进行管道材料质量判断与横梁,并将其中的垃圾与杂物及时清除,确保水流畅通。

为了保证楼面地漏及屋面管口免受黄砂、石子、垃圾等掉落入排水管内。所有地漏及伸出屋面的透气管、雨水管口应及时用水泥砂浆封闭,并经常检查封闭的管口是否被土建工人拆开,一旦发现应及时采取有效措施,防止管道堵塞。

生器具就位时,先拆除排水管口的临时封闭件,检查管内有无杂物,并把管口清理干净。如有条件可用自来水连续不断地冲洗每个排水管口,直至水流通畅为止。应认真检查卫生器具各排水孔确实无堵塞后,再进行卫生器具的就位。

3.排水管道检查、试验技术措施

合格的排水系统应该是严密不漏和畅通不堵。要达到这一要求,就要在施工过程中,必须要对系统进行一系列的检查、试验措施。具体地讲,采用通球和通水的方法检查管道的通畅性,验证是否堵塞。

《采暖与卫生工程施工及验收规范》指出:“室内排水系统,按通水系统的1/3配水点同时开放,检查各排水点是否畅通,接口处有无渗漏”。根据规范要求,室内排水管道通水能力试验应自上而下进行或在浴缸、洗脸盆、水槽等用水设备处充满水,再行通水试验,以不漏不堵为合格或在便器内丢入二至三张卫生纸,观察卫生纸是否很快被抽吸到污水管道内,并畅通排至室外管井处为合格[3]。室内排水系统通水能力试验的步骤是:

按管路系统的层数先逐个开放给水排水的各配水点,检查各排水口及立管应畅通无阻,接口处无渗漏;按管路系统每层的给水系统配水点数同时开放1/3配水点,各排水口及立管应畅通无阻;按各管路系统的总配水点数同时开放1/3配水点(一般在最高层),各排水口及立管应畅通排流。

4.室内排水系统通球试验的步骤

对于多层及高层建筑,排水系统较为复杂、工期长,在排水立管施工安装完工后,很难避免较大的异物(如断砖、砂浆块、木块)进入管内,可能造成立管及出户管弯头被堵而导致出水不畅通。对此,交付使用前可用通球的办法进行检查,方法是将一直径不小于2/3立管直径的橡胶球或木球,用线贯穿并系牢(线长略大于立管总高度)然后将球从伸出屋面的通气口向下投入,看球能否顺利地通过主管并从出户弯头处溜出,如能顺利通过,说明主管无堵塞。

三、结束语

总之,室内排水管道在设计、施工过程中采用行之有效的防堵技术措施及进行通水和通球试验,检查和治理管道堵塞,可以最大限度的减少排水系统的堵塞现象,保证建筑工程顺利、正常的投入使用。

参考文献

[1]龚高厚,仇建新.浅议如何避免室内排水管道的堵塞[J].新疆有色金属,2007(01)