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        現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)冷庫建設(shè)及施工管理分析

        2021-11-24 00:05:56徐濤
        商品與質(zhì)量 2021年37期
        關(guān)鍵詞:制冷機(jī)冷庫蒸發(fā)器

        徐濤

        大連冰山集團(tuán)工程有限公司 遼寧大連 116000

        裝配式冷庫是一種根據(jù)需要靈活裝配的新型冷庫,其主要用于食品、工業(yè)、醫(yī)藥、現(xiàn)代物流、超市商場(chǎng)、餐飲業(yè)和科研等各行業(yè),具有適用范圍廣、使用量大的特點(diǎn)。

        1 鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)

        (1)強(qiáng)度高,質(zhì)量輕。鋼材強(qiáng)度高,彈性模量亦高,因而鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件小而輕。

        (2)材質(zhì)均勻,可靠性高。鋼材組織均勻,接近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能較符合目前采用的理論計(jì)算結(jié)果,所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。

        (3)塑性和韌性好。鋼結(jié)構(gòu)的抗拉和抗壓強(qiáng)度相同,塑性和韌性均好,適于承受沖擊和動(dòng)力荷載,有較好的抗震性能。

        (4)便于機(jī)械化制造。鋼結(jié)構(gòu)由軋制型材和鋼板在工廠制成,便于機(jī)械化制造,生產(chǎn)效率高,速度快,成品精確度高,質(zhì)量易于保證,是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。

        (5)安裝方便,施工期限短。鋼結(jié)構(gòu)安裝方便,施工期限短,可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。

        (6)密封性好。鋼結(jié)構(gòu)的密封性好,易做成密不漏水和密不漏氣的常壓和高壓容器結(jié)構(gòu)及大直徑管道[1]。

        2 裝配式冷庫

        裝配式冷庫是近年發(fā)展起來的一種拼裝快速簡(jiǎn)易的冷藏設(shè)備,其具有以下優(yōu)點(diǎn):具有良好的保溫隔熱和防潮防水性能。適用范圍可在-50~+100℃。重量輕,不易霉?fàn)€,阻燃性能好??箟簭?qiáng)度高,抗震性能好。組合靈活,安裝方便,或根據(jù)用戶需求并配置制冷機(jī)組和制控元件。

        裝配式冷庫為鋼結(jié)構(gòu)骨架,并輔以隔熱墻體、頂蓋和底架,使其達(dá)到隔熱、防潮及降溫等性能要求、裝配式冷庫保溫主要由隔熱壁板(墻體)、頂板(天井板)、底板、門、支撐板及底座組成,它們是通過特殊結(jié)構(gòu)的子母鉤拼裝、固定,以保證冷庫良好的隔熱、氣密性。

        冷庫門不但能靈活開啟,而且還應(yīng)關(guān)閉嚴(yán)密、使用可靠。另外、冷庫門內(nèi)的木制件應(yīng)過干燥防腐處理;冷庫門要裝鎖和把手,同時(shí)要有安全脫鎖裝置;低溫冷庫門門框上要安裝電壓24V以下的電加熱器,以防止冷凝水和結(jié)露。庫內(nèi)裝防潮燈,測(cè)溫元件置于庫內(nèi)均勻處,其溫度顯示器裝在庫體外墻板易觀察位置。所有鍍鉻或鍍鋅層應(yīng)均勻,焊接件、連接件必須牢固、防潮。冷庫底板除應(yīng)有足夠的承受能力,大型的裝配式冷庫還應(yīng)考慮裝卸運(yùn)載設(shè)備的進(jìn)出作業(yè)。

        3 鋼結(jié)構(gòu)冷庫建筑形式

        冷庫主要采用混凝土或鋼材作為主體結(jié)構(gòu)材料。與此相應(yīng),冷庫分成土建庫和鋼結(jié)構(gòu)冷庫。鋼結(jié)構(gòu)冷庫可分為室內(nèi)裝配式冷庫和室外裝配式冷庫。其中,室內(nèi)裝配式冷庫,冷庫板固定在外部建筑框架內(nèi),起到冷庫保溫作用,防水防風(fēng)防雨由外部圍護(hù)材料承擔(dān),適用于老廠改造成冷庫。而室外裝配式冷庫,其冷庫板固定在鋼架外,庫板材質(zhì)起到保溫防風(fēng)防雨作用。室內(nèi)照明、工業(yè)風(fēng)扇、蒸發(fā)器等吊掛可輕松固定在室內(nèi)裸露鋼結(jié)構(gòu)上。因此,室外裝配式冷庫是國際現(xiàn)代冷庫的主流。

        4 裝配式冷庫的選用

        目前,市場(chǎng)上的裝配式冷庫一般為室內(nèi)型和室外型兩種,其選用條件為:

        (1)冷庫外的環(huán)境溫度及濕度:溫度為+35℃;相對(duì)濕度為80%。

        (2)冷庫內(nèi)設(shè)定溫度:L級(jí)冷庫:+5~-5℃;D級(jí)冷庫:-5~-20℃;J級(jí)冷庫:-25℃。

        (3)進(jìn)庫食品溫度:L級(jí)冷庫:+3O℃、D級(jí)、J級(jí)冷庫:+15℃。

        (4)冷庫的堆貨有效容積為公稱容積的69%左右,貯存果蔬時(shí)再乘以0.8的修正系數(shù)。

        (5)每天進(jìn)貨量為冷庫有效容積的8~10%。

        (6)制冷機(jī)的工作系數(shù)為50~70%。

        5 裝配式冷庫的先天優(yōu)勢(shì)

        冷庫的結(jié)構(gòu)均可工廠化預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)組裝,具有質(zhì)量穩(wěn)定、建設(shè)周期短、抗壓強(qiáng)度高、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。冷庫內(nèi)部采用不銹鋼板或噴塑鋼板,易于清掃,衛(wèi)生條件好,阻燃性好,重量輕,不易腐爛。裝配式冷庫組合靈活多樣,安裝方便,可根據(jù)用戶需求配置不同規(guī)格的制冷機(jī)組和自控元件。裝配式冷庫在綠色環(huán)保方面也具有先天優(yōu)勢(shì):

        (1)節(jié)地:室內(nèi)型裝配式冷庫建造在室內(nèi),不額外占用土地。

        (2)節(jié)材:裝配式冷庫可在工廠預(yù)制加工,現(xiàn)場(chǎng)裝配,材料利用率高。

        (3)節(jié)水:裝配式冷庫采用制冷劑直接蒸發(fā)風(fēng)冷冷凝機(jī)組,無冷凍水和冷卻水系統(tǒng)。

        (4)節(jié)能:室內(nèi)型裝配式冷庫可天然地利用建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和保溫層,并天然地形成了建筑結(jié)構(gòu)和冷庫間的空氣間層,從多方面有效地提升了熱阻,降低了傳熱系數(shù)。在良好的設(shè)計(jì)冷凝設(shè)備和制冷劑管路的前提下,其能耗相比傳統(tǒng)冷庫會(huì)大幅度降低[2]。

        6 裝配式冷庫存在的問題

        6.1 保溫預(yù)制板厚度缺乏相應(yīng)的系列化

        目前,市場(chǎng)上銷售的裝配式冷庫,生產(chǎn)廠家在制作時(shí)不論庫溫要求的高低均采用厚度為1130毫米的聚氨酯保溫預(yù)制板,這樣將相應(yīng)地引起冷庫庫體保溫能力不足、冷耗嚴(yán)重等諸多問題。另外,由于冷庫保溫層的厚度與冷庫本身的內(nèi)外溫差成正比,根據(jù)庫內(nèi)溫度的設(shè)定要求,保溫層厚度能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo),冷庫的絕熱性能則好,外界通過其圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲入冷庫內(nèi)的熱負(fù)荷就小,且能源消耗和制冷機(jī)的工作系數(shù)低;反之,冷庫內(nèi)設(shè)定溫度較低的庫體絕熱性能將大幅度下降,由此引起制冷負(fù)荷和能源消耗的增加、制冷機(jī)工作系數(shù)增高,加劇了制冷機(jī)本身的機(jī)械磨耗及單位重量的冷藏費(fèi)用開支的增加。若把保溫層厚度相應(yīng)增加25%,使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱流密度由10kcal/m2·h降至8.5kcal/m2·h,則外圍護(hù)傳入熱量將減少17~18%,由此可見,廠家在生產(chǎn)裝配式冷庫配置保溫預(yù)制板時(shí),應(yīng)考慮到冷庫的內(nèi)外溫差對(duì)保溫層厚度的要求,根據(jù)不同的庫溫要求配置不同厚度的保溫預(yù)制板,以滿足制冷工藝要求。

        6.2 蒸發(fā)器蒸發(fā)面積的不合理配置

        庫內(nèi)蒸發(fā)器的蒸發(fā)面積在配置上與實(shí)際的制冷工藝技術(shù)要求差距較大。據(jù)對(duì)部分裝配式冷庫的實(shí)地觀察,其蒸發(fā)器的蒸發(fā)面積只有應(yīng)配置的75%左右。對(duì)于冷庫內(nèi)蒸發(fā)器的配置,應(yīng)根據(jù)其設(shè)計(jì)溫度要求進(jìn)行各項(xiàng)熱負(fù)荷計(jì)算,確定出蒸發(fā)器的蒸發(fā)面積,然后根據(jù)制冷工藝要求進(jìn)行配置。若不按設(shè)計(jì)要求合理配置蒸發(fā)器而盲目減少蒸發(fā)器的配置面積,將會(huì)使蒸發(fā)器單位面積上的制冷系數(shù)大幅下降,以及制冷負(fù)荷增加、能效比明顯降低,導(dǎo)致冷庫內(nèi)溫度下降緩慢,制冷機(jī)的工作系數(shù)直趨上升,運(yùn)行費(fèi)用增加等諸種不利因素。

        6.3 制冷機(jī)組的不合理配置

        有些生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的裝配式冷庫上配置的制冷機(jī)組,未根據(jù)該庫設(shè)計(jì)計(jì)算的總制冷負(fù)荷及其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫層厚度等方面來進(jìn)行合理配置,而是增配制冷機(jī)組臺(tái)數(shù)的辦法來滿足庫內(nèi)快速降溫要求。

        7 裝配式冷庫施工管理

        7.1 裝配式冷庫標(biāo)準(zhǔn)板的生產(chǎn)和采購

        裝配式冷庫的建筑特點(diǎn)主要由復(fù)合隔熱板性能決定,由于工廠化生產(chǎn),成品標(biāo)準(zhǔn)板的技術(shù)性能可達(dá)到較高的一致性,故采購前對(duì)產(chǎn)品的性能參數(shù)必須做有效檢驗(yàn),例如:

        (1)保溫隔熱、防潮性能好。用聚氨酯泡沫塑料為隔熱層時(shí),其導(dǎo)熱系數(shù)為0.023W/(m·K),泡沫塑料必須平整,邊角完好。

        (2)抗彎強(qiáng)度高。兩面為0.7mm鍍鋅鋼板,中間為100mm聚氨酯泡沫塑料的復(fù)合隔熱板,在通常3m的跨度下,板面承載能力為1.5kPa,板的最大撓度為7mm。彎度極限為7.24kPa,強(qiáng)度系數(shù)宜達(dá)到5。

        (3)彈性好。復(fù)合隔熱板在承受90%極限載荷后,跨中殘余變形仍小于5%總撓度值。

        (4)重量輕。復(fù)合隔熱板自重要低于12kg/m2(100mm)。

        (5)抗壓強(qiáng)度高。兩面為0.7mm的鍍鋅鋼板,中間為100mm聚氨酯泡沫塑料的復(fù)合隔熱板,其抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到210kPa。

        (6)吸水率低。聚氨酯泡沫塑料吸水率應(yīng)小于2g/1OOcm2。

        7.2 嚴(yán)格按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),做好構(gòu)件驗(yàn)收、進(jìn)場(chǎng)、工作

        施工條件惡劣是鋼結(jié)構(gòu)冷庫施工中面臨的主要難題。首先,要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)收,剔除不符合施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件;其次,合理安排構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),在運(yùn)輸過程中,注意防止構(gòu)件的劇烈摩擦、碰撞;最后,做好構(gòu)件的堆放,在實(shí)際施工開始前,進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)件要嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行堆放,防止外力的破壞。

        7.3 現(xiàn)場(chǎng)安裝的要點(diǎn)

        (1)查看施工現(xiàn)場(chǎng)。初步確定現(xiàn)場(chǎng)的施工條件,以及具體的施工細(xì)節(jié),比如冷庫用電、裝配式冷庫門的朝向等。

        (2)設(shè)備及各項(xiàng)工具的準(zhǔn)備。確定裝配式冷庫安裝所需設(shè)備、材料、工具,根據(jù)安裝流程設(shè)備、工具、材料清單,再次確認(rèn)各項(xiàng)是否齊備。

        (3)進(jìn)場(chǎng)運(yùn)輸。打包運(yùn)輸時(shí)要注意包裝的嚴(yán)密,避免設(shè)備材料和工具等在運(yùn)輸中發(fā)生碰撞、臟污、雨水等損壞。

        (4)入場(chǎng)施工。保持施工現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)生,以保障所有冷庫設(shè)備、施工工具和材料到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí),能防止雨淋,保持干凈衛(wèi)生。在所需設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行卸貨時(shí),要注意輕拿輕放,根據(jù)施工情況分類依次擺放整齊,依據(jù)清單清點(diǎn)到達(dá)貨物是否齊全、是否損壞,避免設(shè)備及工具的損壞、丟失。

        (5)冷庫庫體(庫板墻體等)的安裝①安裝底板:依據(jù)前期冷庫設(shè)計(jì)圖紙,定位放線,確定好庫位,將底板板塊進(jìn)行拼裝,注意庫板與庫板間的平整及板頭平整。②安裝墻板:注意門的方向、板塊的垂直度和4個(gè)角板的尺寸。③安裝頂板:裝配式冷庫在安裝上頂板時(shí),應(yīng)先將T形鋼固定或吊絲打好,然后焊接槽鋼,或穿絲固定在與冷庫墻體頂面同樣水平的位置。④進(jìn)行包角:包角板應(yīng)用拉鉚釘固定,固定在包角上的拉鉚釘應(yīng)成一條直線、無較大縫隙、間距相等。⑤清理庫板上溢出的發(fā)泡膠,保持庫板的美觀度。

        (6)安裝排管/風(fēng)機(jī)。確定風(fēng)機(jī)的風(fēng)向或排管的走向,排管所有對(duì)應(yīng)固定點(diǎn)上在頂板上打出穿絲掛牢。風(fēng)機(jī)則根據(jù)庫頂板的承重,小型風(fēng)機(jī)一般吊在庫體頂板上即可。若安裝的風(fēng)機(jī)較重,必須把吊絲穿過頂板吊在頂墻上。

        (7)壓縮機(jī)&冷凝器的安裝固定。進(jìn)行裝配式冷庫安裝的地面、墻壁應(yīng)為光潔面,壓縮機(jī)底座宜置于平整地面上。應(yīng)確保壓縮機(jī)箱底與地面貼合良好,以防產(chǎn)生振動(dòng),增加噪聲。若想要進(jìn)一步降低噪聲,可在機(jī)房墻面貼吸聲板[3]。

        風(fēng)冷型壓縮機(jī)受環(huán)境溫度的影響大,因此要控制壓縮機(jī)工作環(huán)境溫度在-5~40℃,保持機(jī)房干燥、通風(fēng)應(yīng)良好。

        施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁煙火,必須放有滅火性器件等防范器械,同時(shí)要保障施工人員施工的人身安全,讓裝配式冷庫安裝流程順利圓滿地進(jìn)行。

        7.4 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管控

        做好現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管控是鋼結(jié)構(gòu)冷庫施工時(shí)的重要安全抓手。首先,做好機(jī)械設(shè)備和材料的質(zhì)量管控工作。在機(jī)械設(shè)備方面,做好操作人員持證上崗工作,做好設(shè)備調(diào)配工作,以及機(jī)械的維修保養(yǎng)工作;在材料方面,按計(jì)劃進(jìn)行材料采購,按規(guī)定進(jìn)行材料搬運(yùn)、標(biāo)志和儲(chǔ)藏,并按規(guī)定對(duì)進(jìn)貨材料進(jìn)行檢驗(yàn),以剔除不合格產(chǎn)品。其次,要注意鋼結(jié)構(gòu)冷庫主體工程的質(zhì)量管控。在進(jìn)行鋼構(gòu)件梁、柱安裝時(shí),要注意對(duì)柱底板下的墊鐵是否有墊平、墊實(shí),是否符合規(guī)范進(jìn)行檢查;還要注意梁、柱是否發(fā)生彎曲、位移現(xiàn)象。并檢查螺栓是否擰緊,等一切驗(yàn)收無誤后方可起吊。

        7.5 鋼結(jié)構(gòu)冷庫施工管理措施

        在鋼結(jié)構(gòu)冷庫施工中,相關(guān)企業(yè)必須保證充分落實(shí)其施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件、實(shí)際需求等進(jìn)行處理,加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理控制,從根本上保障后續(xù)質(zhì)量管理活動(dòng)的有效性。同時(shí),還要充分考慮質(zhì)量管理體系的優(yōu)化,相關(guān)的工程管理人員要積極進(jìn)行新體系的學(xué)習(xí),保證與時(shí)俱進(jìn),提升己方安全責(zé)任意識(shí)。合理運(yùn)用先進(jìn)技術(shù),并借助相應(yīng)的科學(xué)手段進(jìn)行施工材料的質(zhì)量檢驗(yàn)。嚴(yán)格進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加工制造、現(xiàn)場(chǎng)管理等環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控,實(shí)現(xiàn)整體經(jīng)濟(jì)效益的提升,完成提升社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益的雙重保障。

        8 結(jié)語

        總之,冷庫項(xiàng)目施工是一個(gè)動(dòng)態(tài)性的系統(tǒng)工程,冷庫建筑不同于普通工業(yè)建筑之外,在其整個(gè)使用壽命周期的運(yùn)營(yíng)成本占比較大,室內(nèi)持續(xù)性制冷導(dǎo)致建筑工作環(huán)境惡劣。因此,冷庫建設(shè)需要根據(jù)自身使用性質(zhì)不同,科學(xué)選擇規(guī)劃方案和建筑形式,應(yīng)借助先進(jìn)的進(jìn)算計(jì)輔助管理手段,提前在施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)把問題消化掉。

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