二次設(shè)備預(yù)制艙保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

丁麗平，韓付申，徐利明

（許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000）

二次設(shè)備預(yù)制艙保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

丁麗平，韓付申，徐利明

（許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000）

本文從二次設(shè)備預(yù)制艙保溫結(jié)構(gòu)的相關(guān)基礎(chǔ)要求進(jìn)行分析，然后保溫材料選擇、墻體設(shè)計(jì)、頂部設(shè)計(jì)、底部設(shè)計(jì)等方面詳細(xì)闡述了二次設(shè)備預(yù)制艙的保溫方案。

二次設(shè)備；預(yù)制艙；保溫材料

供電需求的增加對(duì)電力企業(yè)而言既是一種機(jī)遇也是一種挑戰(zhàn)，其對(duì)于電力企業(yè)的挑戰(zhàn)，在對(duì)變電站的要求上表現(xiàn)的尤為明顯。為促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，電力企業(yè)除了對(duì)直接生產(chǎn)和使用電能的一次設(shè)備重視外，也加大了對(duì)不直接與電能產(chǎn)生聯(lián)系的二次設(shè)備的重視程度。使用預(yù)制倉(cāng)組合二次設(shè)備，能夠有效的縮短工期，并會(huì)隨著國(guó)家電網(wǎng)智能變電站的推進(jìn)而取得更為廣泛的應(yīng)用。

1 二次設(shè)備預(yù)制艙相關(guān)規(guī)范和要求

在進(jìn)行二次設(shè)備預(yù)制艙設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要對(duì)預(yù)制艙的箱體尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保預(yù)制艙的各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能夠滿足電力工程的需要。在此需要注意的是，在進(jìn)行預(yù)制艙的箱體尺寸測(cè)量時(shí)，預(yù)制艙的長(zhǎng)和寬的數(shù)據(jù)都是不包含頂蓋尺寸的，而艙高的數(shù)據(jù)是包含頂蓋尺寸的，一旦忽略這一基本要求，得到的理論數(shù)據(jù)雖然與實(shí)際的數(shù)據(jù)相差不大，但對(duì)于二次設(shè)備的影響卻是巨大的，特備是在二次設(shè)備預(yù)制艙保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的影響更為巨大，直接影響到其保溫的實(shí)際效果是否能達(dá)到工程設(shè)計(jì)的要求。

二次設(shè)備預(yù)制艙為滿足工程所需的起吊、運(yùn)輸、拴固及提供元器件安裝位置的要求，通常會(huì)使用鋼骨架作為整體框架，并在進(jìn)行保溫時(shí)采取內(nèi)外雙層保溫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。外墻保溫通常會(huì)選取金邦板及巖棉等，吊頂部分采用巖棉夾芯板構(gòu)造，底部采用巖棉板和巖棉夾芯板等。二次設(shè)備預(yù)制艙內(nèi)部通常會(huì)采用壁掛的方式設(shè)計(jì)兩臺(tái)及以上的工業(yè)一體式空調(diào)，確保一臺(tái)空調(diào)產(chǎn)生故障時(shí)，另一臺(tái)空調(diào)倉(cāng)城的熱能能夠滿足艙內(nèi)二次設(shè)備的長(zhǎng)長(zhǎng)工作。為平衡不同季節(jié)對(duì)于二次設(shè)備預(yù)制艙的影響，在進(jìn)行預(yù)制艙保溫時(shí)還需要保證艙體的熱阻，而在具備不穩(wěn)定傳熱的夏季還要特別注意需要具有較好的熱穩(wěn)定性，保證艙體內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度，防止內(nèi)裝飾因結(jié)露而霉變或滴水，避免結(jié)構(gòu)冷（熱）橋的存在。

2 二次設(shè)備預(yù)制艙的保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 保溫材料選擇

二次設(shè)備預(yù)制艙在進(jìn)行保溫材料選擇時(shí)應(yīng)該注重?zé)釋?dǎo)系數(shù)方面的要求，盡量選取熱導(dǎo)系數(shù)小的保溫材料，從而實(shí)現(xiàn)減少保溫層厚度，增加艙內(nèi)使用面積的目的。目前市面上采取的主要保溫材料有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、巖棉板、玻璃棉等，他們?cè)诓牧闲阅苌暇哂胁煌膬?yōu)勢(shì)，在工程材料選擇時(shí)需要根據(jù)不同的要求進(jìn)行合理的選擇。通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，聚氨酯在熱阻及環(huán)保要求上是優(yōu)于巖棉板及巖棉夾芯板的，但所差并不是很大，而后兩種材料在防火性能上的優(yōu)勢(shì)卻是二次設(shè)備預(yù)制艙保溫的關(guān)鍵點(diǎn)，綜合考慮加工工藝及施工成本，二次設(shè)備預(yù)制艙保溫材料選取巖棉板和巖棉夾芯板。

2.2 墻體設(shè)計(jì)

二次設(shè)備預(yù)制場(chǎng)墻體是由外墻金邦板，確保水氣單項(xiàng)透過(guò)的呼吸紙，電襯呼吸紙和金邦板的歐松板以及鋁塑板組成的。金邦板是一種外墻裝飾板，呼吸紙的作用是使水氣單相透過(guò)性，水氣不向墻體滲透，歐松板為墊襯安裝呼吸紙和金邦板作用，在進(jìn)行墻體設(shè)計(jì)時(shí)，可以將各組成部分進(jìn)行有效的結(jié)合填充，確保保溫效果。外巖棉板可依金邦板龍骨和鋼方柱間隙進(jìn)行填充，內(nèi)巖棉板依鋁塑板大小進(jìn)行填充，在確保保溫效果的同時(shí)還兼顧了內(nèi)裝飾面的美觀。另外在有限的墻體厚度要求下，內(nèi)外雙層的保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要比單一保溫層的保濕效果好，為避免墻體及地板交界處產(chǎn)生冷(熱)橋，可能產(chǎn)生程度不同的結(jié)露現(xiàn)象，需要在墻體設(shè)計(jì)時(shí)引起重視。

2.3 頂部設(shè)計(jì)

在進(jìn)行二次設(shè)備預(yù)制艙制艙過(guò)程中，為防止積水或積雪的現(xiàn)象，需要確保單坡結(jié)構(gòu)的屋面坡度符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況要求，屋面坡度為6%，或者在制艙過(guò)程中直接選用受當(dāng)?shù)貧庀蟓h(huán)境影響小的雙坡屋頂結(jié)構(gòu)。另外，受天氣因素影響二次設(shè)備預(yù)制艙排水管在冬季可能出現(xiàn)結(jié)冰爆裂現(xiàn)象，這就使二次設(shè)備預(yù)制艙屋面排水方式需要采取散排水的方式。頂部保溫層防水做法如圖1所示。

圖1 預(yù)制艙頂部結(jié)構(gòu)圖

2.4 底部設(shè)計(jì)

二次設(shè)備預(yù)制艙箱體為防潮濕，需要安裝在架空的水泥墩上，這就導(dǎo)致了箱體的前后左右及頂部底部六面都與室外的空氣直接接觸，因此對(duì)于二次設(shè)備預(yù)制艙底部的保溫設(shè)計(jì)也是十分重要的。在二次設(shè)備預(yù)制艙底部需要采用H型鋼和槽鋼，并通過(guò)焊接的方式將兩者有效的結(jié)合。在底部的保溫材料選取上選擇需要根據(jù)工程的二次設(shè)備預(yù)制艙的實(shí)際要求適當(dāng)選取一定厚度的巖棉板和巖棉夾芯板，為實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備預(yù)制艙內(nèi)表面保溫的目的，需要在底部鋪設(shè)一 定厚度的厚木基陶瓷防靜電地板，并在中間設(shè)置有一定的密封空氣層。此外，為實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備預(yù)制艙保溫結(jié)構(gòu)整體密封的要求，在進(jìn)行進(jìn)線口設(shè)計(jì)時(shí)需要盡量縮小進(jìn)線口的大小，并需要在完成艙內(nèi)線纜安裝后，選擇優(yōu)質(zhì)防火泥對(duì)預(yù)制艙的底部進(jìn)線口進(jìn)行封堵，實(shí)現(xiàn)密封保溫的目的。

2.5 艙門設(shè)計(jì)

對(duì)于二次設(shè)備預(yù)制艙艙門而言，必須要實(shí)現(xiàn)人貨分離。維修門即貨門用于設(shè)備搬運(yùn)，安全門即客門用以滿足人員巡視及維護(hù)工作。保證以上兩個(gè)門的布置及開(kāi)門都是按照二次設(shè)備預(yù)制艙的設(shè)計(jì)平面圖進(jìn)行設(shè)計(jì)的。同時(shí)安全門應(yīng)裝置機(jī)械或者電子門鎖，一旦發(fā)生特殊情況需要確保能夠進(jìn)行緊急啟動(dòng)。維修門及安全門都應(yīng)裝備門把手、門閂等基本構(gòu)件，并具備防水、防堵、防銹的功能，確保內(nèi)外部都能采取有效手段正常開(kāi)門。

2.6 工程安裝

二次設(shè)備預(yù)制艙采用的安裝方式是落地安裝。預(yù)制艙基礎(chǔ)采用大塊勢(shì)基礎(chǔ)，基礎(chǔ)落在實(shí)土上，避免產(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象。在進(jìn)行二次設(shè)備預(yù)制艙安裝時(shí)還需要確保艙體地面高度與室外地面的高度差，一般情況下需要保證高度不小于300毫米，保證基礎(chǔ)露出室外地面的地方能夠得到有效的裝飾。

3 二次設(shè)備預(yù)制艙保溫結(jié)構(gòu)分析

二次設(shè)備預(yù)制艙保溫結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題主要就是加熱時(shí)間偏長(zhǎng)。通過(guò)分析可以分析出，一是二次設(shè)備預(yù)制艙通常熱容比較大，而內(nèi)保溫加熱的功率又相對(duì)比較小，短時(shí)間難以實(shí)現(xiàn)有效加熱；二是在二次設(shè)備預(yù)制艙不斷加熱導(dǎo)致艙內(nèi)溫度不斷增加，這也會(huì)導(dǎo)致艙內(nèi)外的溫差不斷加大，溫差加大帶來(lái)的直接后果就是會(huì)有更多的熱量與艙外進(jìn)行熱交換，從而也就導(dǎo)致了加熱時(shí)間的增加。

通過(guò)對(duì)于二次設(shè)備預(yù)制艙保溫結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，可以得出以下結(jié)論。一是保溫性能的高低對(duì)于二次設(shè)備預(yù)制艙艙內(nèi)溫度的保持十分重要，保溫效果越好的裝置，對(duì)于二次設(shè)備預(yù)制艙的制冷及加熱就越有利；二是二次設(shè)備預(yù)制艙在進(jìn)行制冷或加熱過(guò)程中需要滿足一定的要求，艙內(nèi)的溫度一定要滿足設(shè)計(jì)的要求，既不能過(guò)高也不能過(guò)低；三是二次設(shè)備預(yù)制艙在低溫情況下加熱到預(yù)定溫度需要很長(zhǎng)時(shí)間，因此在投入使用時(shí)需要提前進(jìn)行加熱，具體加熱時(shí)間需要根據(jù)預(yù)制艙封閉情況下的實(shí)際溫度而定。

4 結(jié)語(yǔ)

雖然我國(guó)電氣事業(yè)取得了飛速的發(fā)展，但需要注意的是我國(guó)二次設(shè)備預(yù)制艙的研究還很不完善，有很多進(jìn)步的空間，尤其是對(duì)于二次設(shè)備預(yù)制艙的保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系還很不成熟，需要加大該方面的投資，不斷完善生產(chǎn)加工工藝，采用優(yōu)化的布局，不斷增強(qiáng)二次設(shè)備預(yù)制艙的保溫性能，以滿足減少投資、縮短工期、低碳環(huán)保的目標(biāo)。

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