鐘睿

【摘 ?要】大跨度涂裝工廠是船舶生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，其會直接影響到船舶質(zhì)量與企業(yè)成本。基于此，文章對船舶工業(yè)大跨度涂裝現(xiàn)場進行多方面設(shè)計，希望對相關(guān)從業(yè)人員提供參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】船舶制造;大跨度;涂裝工場;設(shè)計

1.工程概況

文章以中船第九設(shè)計研究院工程有限公司的工程項目為例，該船舶涂裝工場的長度與跨度均為60m，涂裝工場的高度為15m，屬于大跨度涂裝工場范疇，根據(jù)涂裝工場的制造生產(chǎn)需求，對車間內(nèi)部溫度與作業(yè)表面溫度有著嚴格要求，因此要在設(shè)計制造階段進行全方位考慮，這樣才能保證涂裝工場的后期應用質(zhì)量。由于本工程項目的車間跨度較大，因此選擇在部分屋面應用四角錐網(wǎng)架，以此來保證建筑整體穩(wěn)定性。然而設(shè)置網(wǎng)架會在冬天形成較大的耗能，所以還要增設(shè)吊頂來緩解耗能情況。接下來，文章將從建筑設(shè)計、送風及排風、廢氣治理、防排煙、電氣設(shè)計、給水與排水等方面對大跨度涂裝工場開展設(shè)計，具體內(nèi)容如圖1所示。

2.大跨度涂裝工場的設(shè)計方案

2.1建筑設(shè)計

首先要對大跨度涂裝工場進行建筑設(shè)計，由于大跨度涂裝工場的生產(chǎn)環(huán)節(jié)會產(chǎn)生二甲苯，根據(jù)火災類型進行分類，大跨度涂裝工場的危險性為乙級，因此大跨度涂裝工場要符合一級耐火等級，具體設(shè)計措施如下：（1）圍繞涂裝工場設(shè)置泄壓設(shè)施，大量采用透光天窗來增加泄壓總面積，將車間的整體泄壓比值控制在0.11以上，保證車間的泄壓面積符合相應的防爆要求;（2）針對涂裝工場的熱能耗問題設(shè)置吊頂，并且采用FLACS技術(shù)對吊頂后的應用情況進行數(shù)值模擬，保證大跨度涂裝工場在發(fā)生爆炸事故時可以有效泄爆;（3）由于大跨度涂裝工場在生產(chǎn)過程中屬于密閉空間，因此還要對加工產(chǎn)生的有機廢氣量進行監(jiān)控，將相應的報警極限設(shè)置為爆炸下限的25%;（4）將大跨度涂裝工場劃分為兩個防火分區(qū)，根據(jù)相關(guān)規(guī)定對防火分區(qū)的面積重新進行劃分，保證分區(qū)內(nèi)防火設(shè)施與閥門管道的數(shù)量，要同時兼顧大跨度涂裝工場的生產(chǎn)要求與防火防爆規(guī)范。

2.2送風及排風設(shè)計

由于大跨度涂裝工場在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)屬于密閉形式，因此還要進行送風與排風設(shè)計，本次設(shè)計方案采用全新的換氣設(shè)施，根據(jù)大跨度涂裝工場的建筑尺寸對換氣次數(shù)進行設(shè)計，以此來滿足車間的換氣要求，節(jié)省送風系統(tǒng)的運行成本。具體設(shè)計措施如下：（1）在車間的噴漆階段將設(shè)備的換氣頻率調(diào)整至6次/h，在其余階段將設(shè)備的換氣頻率調(diào)整為3次/h，這樣可以準確控制車間內(nèi)部的二甲苯含量，防止車間內(nèi)部產(chǎn)生火災與爆炸事故;（2）為滿足車間在冬季的生產(chǎn)需求，還要對排風設(shè)施重新進行設(shè)計，以此來保證室內(nèi)溫度，具體為采用機械加熱方式，并且結(jié)合蒸汽與天然氣來制造熱源，該方式當前被廣泛應用于大跨度涂裝工場的送風與排風設(shè)計中;（3）車間在夏季生產(chǎn)時，還要強化去濕能力，因此也要對送風與排風效率進行調(diào)整，構(gòu)建科學的空氣循環(huán)體系，可以快速去除車間內(nèi)部濕氣，進而更好的控制大跨度涂裝工場的生產(chǎn)溫度。

2.3廢氣治理設(shè)計

在針對大跨度涂裝工場進行廢氣治理時，本方案選擇實時監(jiān)控模式，也就是對車間內(nèi)部的廢棄囤積情況進行準確分析，同時選擇沸石轉(zhuǎn)輪+RTO治理技術(shù)，其運行原理如下：（1）對車間內(nèi)部有機廢氣中的雜質(zhì)與粉塵進行去除，也就是對車間內(nèi)部空間進行初步過濾;（2）使用轉(zhuǎn)輪沸石將有機物質(zhì)截留在設(shè)備內(nèi)部，實現(xiàn)有機廢氣與空氣的分離，由于沸石中的有機物在受熱后可以揮發(fā)出來，這樣可以與有機廢氣中的有機物質(zhì)相結(jié)合;（3）采用RTO運行模式不需要天然氣進行加熱處理，因此具備環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點，同時可以更好的控制大跨度涂裝工場內(nèi)部溫度，保證船舶涂裝生產(chǎn)質(zhì)量與效率。

2.4防排煙設(shè)計

在進行防排煙設(shè)計時，雖然本工程設(shè)計中屋面采光帶采用可熔材料，在溫度大于80℃時能自行熔化，并不產(chǎn)生熔滴的可燃材料。但是由于分段涂裝工場增設(shè)吊頂，排煙不符合消防規(guī)范，無法滿足自然排煙的要求，需增設(shè)機械排煙系統(tǒng)。因此，將大跨度涂裝工場劃分為2個防煙分區(qū)，并且設(shè)置相應的排煙風機與機房內(nèi)，保證車間內(nèi)部的防排煙效率。

2.5電氣設(shè)計

由于本次設(shè)計采用吊頂工程，因此要對車間內(nèi)部照明系統(tǒng)重新進行設(shè)計，并且做出相應的變更，具體如下：（1）根據(jù)涂裝工場的特點將其環(huán)境危險區(qū)域劃分為二區(qū)，在進行電力配置與照明設(shè)計時嚴格遵守二區(qū)設(shè)計規(guī)定要求;（2）配置合理的火災報警系統(tǒng)，在車間內(nèi)部放置自動報警器，并且建立火災聯(lián)動控制體系。

2.6給水與排水設(shè)計

最后進行給水與排水設(shè)計，涂裝工場的消防系統(tǒng)要保證車間的正常運行，同時還要將消防系統(tǒng)分為室內(nèi)與室外兩個階段，首先是室外消防，由廠區(qū)供水管網(wǎng)上的室外消火栓負責保護，供消防車及消防隊員臨時從室外消火栓取水滅火;其次是室外階段，由于車間跨度大、凈空高，常規(guī)消火栓系統(tǒng)無法滿足保護要求，因此車間室內(nèi)采用消防炮系統(tǒng)，以此來提升涂裝工場的滅火能力。

3.大跨度涂裝工場的設(shè)計方案的評價分析

本研究應用FLACS技術(shù)對大跨度涂裝工場的設(shè)計工作進行指導，在滿足涂裝工場生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)上盡可能降低能耗，以此來保證涂裝工場的整體成本投入，經(jīng)過計算可以得知，本設(shè)計方案包含吊頂加熱，可以優(yōu)化涂裝車間內(nèi)部的去濕能耗，提升車間內(nèi)部的溫度控制精度，這樣可以解決的設(shè)備投資費用約為20%。此外，大跨度涂裝工場在生產(chǎn)制造中會產(chǎn)生較大的排風量，并且夾雜大量有機廢氣，而布置設(shè)計送風與排風系統(tǒng)可以符合最新的生產(chǎn)環(huán)保標準，采用沸石轉(zhuǎn)輪廢氣處理技術(shù)可以滿足上海市DB31/934-2015《船舶工業(yè)大氣污染物排放標準》中的限制參數(shù)?？偠灾敬未罂缍韧垦b工場的設(shè)計方案可以有效結(jié)合多環(huán)節(jié)，降低涂裝工場的能耗，具有良好的環(huán)保性特點。

4.結(jié)語

綜上所述，船舶制造行業(yè)想要合理滿足行業(yè)市場需求，便要從生產(chǎn)規(guī)模與質(zhì)量方面作出革新。大跨度涂裝工場是重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在對車間進行設(shè)計時要從多方面入手，不僅要考慮涂裝工裝的經(jīng)濟性，還要從生產(chǎn)與環(huán)保等角度進行綜合分析，這樣才能促進涂裝工場設(shè)計方案的科學性與可行性。本文對大型涂裝工場的設(shè)計方案進行研究，從建筑設(shè)計、送風及排風、廢氣治理、防排煙、電氣設(shè)計、給水與排水等方面開展設(shè)計，經(jīng)計算該設(shè)計方案的去濕能耗降低約30%左右，節(jié)約設(shè)備投資費用20%左右，可以大幅度提升船舶制造企業(yè)的利潤效益。

參考文獻

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