羅志全，陳杏燦

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司廣州分公司，廣州 510000）

隨著4G和5G的快速發(fā)展，業(yè)務(wù)量的快速增加，以及時(shí)間的推移，原有通信機(jī)樓內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)存在制冷效率低、故障率高等問題。而通信設(shè)備作為重要的一級(jí)電力負(fù)荷，不單單電力不可中斷，為了保障設(shè)備不會(huì)高溫宕機(jī)，在供冷方面也要求不可長時(shí)間中斷[1-7]。通信機(jī)樓內(nèi)的供冷結(jié)構(gòu)大多為冷水機(jī)組的供冷結(jié)構(gòu)，且無充足的冗余備份下，中央空調(diào)與冷卻塔在維保、維修、更換時(shí)，都需要對(duì)機(jī)房進(jìn)行保障。對(duì)于無備份冷源的機(jī)房而言，保障方式一般都是臨時(shí)建一套獨(dú)立冷源，保障的成本較高。

本文將對(duì)某通信機(jī)樓原有供冷結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，進(jìn)而提出一種冷卻塔在線割接的保障方案，降低保障成本，最后對(duì)方案實(shí)施落地的效果做進(jìn)一步的評(píng)估后，提供了一種較為優(yōu)化的施工保障方案。

1 某通信機(jī)樓供冷結(jié)構(gòu)

某通信機(jī)樓的供冷結(jié)構(gòu)如圖1所示，原結(jié)構(gòu)中，整棟大樓的供冷方式主要分A和B兩套系統(tǒng)。其中，A系統(tǒng)是由2臺(tái)300冷噸的約克冷水機(jī)組、3個(gè)冷卻水泵、2臺(tái)400 m3/h的冷卻塔、3臺(tái)冷凍水泵和末端負(fù)荷組成。B系統(tǒng)由2臺(tái)300冷噸的羿歌蒸發(fā)冷一體式的冷水機(jī)組、3臺(tái)冷凍水泵和末端負(fù)荷組成。B系統(tǒng)這種蒸發(fā)冷一體式的冷水機(jī)組內(nèi)集壓縮機(jī)、冷卻水泵、蒸發(fā)器和冷凝器于一體，在實(shí)際運(yùn)行過程中，B系統(tǒng)2臺(tái)羿歌機(jī)組長時(shí)間運(yùn)行，冷凝器因結(jié)垢問題，無法像殼管式冷凝器可進(jìn)行酸洗通炮，導(dǎo)致機(jī)組冷凝壓力持續(xù)升高。且機(jī)組本身產(chǎn)品質(zhì)量問題，多處零部件故障率高，運(yùn)維過程中耗費(fèi)較大的成本。最大的問題是，隨著末端IT負(fù)荷的增加，羿歌機(jī)組制冷效率下降，致使這棟通信機(jī)樓在夏季無冷源備份。因此，在夏季，任意一臺(tái)機(jī)組出現(xiàn)故障，將嚴(yán)重影響機(jī)房供冷安全，亟需將2臺(tái)羿歌機(jī)組淘汰替換。

圖1 某通信機(jī)樓供冷結(jié)構(gòu)

2 施工困難

原羿歌機(jī)組因其設(shè)計(jì)的缺陷與產(chǎn)品質(zhì)量問題，無法滿足機(jī)房供冷需求，需將該系統(tǒng)替換為傳統(tǒng)的冷水機(jī)組+獨(dú)立冷卻塔的模式。故需要拆除2臺(tái)羿歌機(jī)組，新增3個(gè)冷卻水泵和2個(gè)獨(dú)立的冷卻水塔。但該機(jī)樓施工最大的困難是整個(gè)大樓為在用通信設(shè)備，需要在保障原有通信設(shè)備無任何影響下進(jìn)行施工改造。第一個(gè)困難是如何新建水塔，原有屋面已被大量設(shè)備與管路占用，基本無空余空間，且在大樓新增水塔，一方面需要考慮防水問題，不能破壞原有防水層，以免影響6樓的設(shè)備；另一方面是承重問題，新增的2個(gè)水塔運(yùn)行重量約15 t，且有其他管路等，需考慮承重是否滿足。

通過現(xiàn)場(chǎng)勘查與對(duì)原有系統(tǒng)的分析，考慮在1樓找個(gè)空地新建2個(gè)冷卻水塔，將原有1樓的2臺(tái)約克主機(jī)通過割接的方式，割接到系統(tǒng)中，此后，樓頂原來給約克主機(jī)的2個(gè)冷卻水塔即可空出來，再通過新建冷卻水管與水泵，創(chuàng)造條件來進(jìn)行羿歌主機(jī)的更換。

3 割接方案

該施工過程最大難度在于保障難度大?？赏C(jī)操作時(shí)間短的問題，經(jīng)過測(cè)試，停機(jī)15 min機(jī)房即可出現(xiàn)高溫，停機(jī)1 h機(jī)房局部溫度可達(dá)30℃以上，這對(duì)于一些數(shù)據(jù)機(jī)房來說是相對(duì)比較高的溫度。因此，需要先解決一樓冷卻塔的割接問題，故提出以下施工割接方案，并對(duì)其進(jìn)行分析。

如圖2所示，在1樓的空余位置新建了2個(gè)冷卻水塔（雙模塊機(jī)組），將固定管路與閥門準(zhǔn)備好，該施工期間不影響原有系統(tǒng)的運(yùn)行。通過1樓新建水塔進(jìn)出水管焊接三通接口，并新建一套臨時(shí)管路、閥門與臨時(shí)水泵割接使用。

圖2 割接方案步驟1

如圖3所示，先停1號(hào)約克機(jī)，關(guān)閉1、2號(hào)閥門，開25、27、29、30、31、32和33閥門。拆除主機(jī)進(jìn)出水口管件，將1號(hào)約克主機(jī)接入臨時(shí)管路，啟動(dòng)水泵、開水塔風(fēng)扇，最后開1號(hào)約克主機(jī)。

圖3 割接方案步驟2

如圖4所示，1樓2號(hào)約克主機(jī)停機(jī)，停水泵關(guān)閉閥門后，將2號(hào)約克主機(jī)也接入臨時(shí)系統(tǒng)，開26、28、34閥門。開啟2號(hào)約克主機(jī)，至此，原冷卻系統(tǒng)已全停，可進(jìn)行排水切割與焊接。

圖4 割接方案步驟3

如圖5所示，2臺(tái)主機(jī)已通過臨時(shí)管路與臨時(shí)水泵開機(jī)運(yùn)行，舊管路系統(tǒng)全停排水后，可對(duì)主管切割進(jìn)行焊接，將13和14號(hào)閥門后接入原有冷卻水系統(tǒng)，并增加21和22閥門將1樓管路與樓頂管路隔離。這步切割和焊接時(shí)間約2~3 d時(shí)間。

圖5 割接方案步驟4

如圖6所示，將2號(hào)約克主機(jī)先停機(jī)，拆除臨時(shí)管路，接回原來冷卻系統(tǒng)，打開閥門后，開水泵并開啟約克主機(jī)。

圖6 割接方案步驟5

如圖7所示，將1號(hào)主機(jī)按相同方式接回原系統(tǒng)，并開機(jī)，拆除所有臨時(shí)管路與水泵。冷卻塔進(jìn)出水管三通口處用法蘭盲板封堵死，至此，割接完成。

圖7 割接方案步驟6

4 方案的實(shí)施與經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

該通信機(jī)樓通過該方案現(xiàn)場(chǎng)施工（圖8），成功完成冷卻塔的在線割接，避免了2臺(tái)主機(jī)的長時(shí)間停機(jī)，保障了該機(jī)房的供冷安全，為樓頂更換羿歌中央空調(diào)創(chuàng)造了條件。

圖8 現(xiàn)場(chǎng)施工圖

夏季無備份冷源，若需要對(duì)樓頂2臺(tái)羿歌主機(jī)進(jìn)行更換，必須先新建一套臨時(shí)的冷源。目前，新建臨時(shí)的末端冷源一般通過布置分體空調(diào)，布置到每個(gè)機(jī)房的每個(gè)通道，以確保機(jī)房在停機(jī)情況下機(jī)房供冷安全。按2臺(tái)羿歌共約2 100 kW制冷量，每臺(tái)分體空調(diào)12 kW制冷量，整棟樓需布置約175臺(tái)分體空調(diào)才可滿足機(jī)房供冷要求。每臺(tái)分體空調(diào)含主材、輔材與安裝，費(fèi)用約1萬元，即若通過布置分體空調(diào)做保障，需要投資約175萬元。本文的方案主要費(fèi)用在于臨時(shí)系統(tǒng)的搭建，實(shí)際估算得到，該臨時(shí)系統(tǒng)的搭建共需要投資約20萬，投資比約為9∶1，可大大降低改造投資費(fèi)用。

5 結(jié)束語

本文介紹了某通信機(jī)樓的結(jié)構(gòu)，并介紹了一種冷卻水塔在線割接的實(shí)施方案，分析其具有較高的經(jīng)濟(jì)性，適合老舊機(jī)房的改造。