厂房通风降温浅谈高层建筑地下室通风与排烟设计影响调节阀运行的

摘要：高层建筑地下室面积大，层数多为1-3层，除大部分作地下车库处，常设置部分设备用房，如高低配电室，水池，下工事，则地下层还应设有有防进出风口部分（滤毒室、进风机房、密闭通道，消毒通道，扩散室、活门室等），因此，地下室集中了水电，通风空调大部分管线，特别是通风排烟管道，尺寸大，工程多，在工程设计中，有必要把平时通风管道兼作火灾时该区的通风排烟管，以减少地下室上部空间占用及风管用量，而通风排烟机合理组合及控制，对于火灾时通风排烟工程可靠地转换为排烟工程就显得很重要。
关键词：地下车库通风排烟合理组合控制

高层建筑地下室面积大，层数多为1-3层，除大部分作地下车库处，常设置部分设备用房，如高低配电室，水池，下工事，则地下层还应设有有防进出风口部分（滤毒室、进风机房、密闭通道，消毒通道，扩散室、活门室等），因此，地下室集中了水电，通风空调大部分管线，特别是通风排烟管道，尺寸大，工程多，在工程设计中，有必要把平时通风管道兼作火灾时该区的通风排烟管，以减少地下室上部空间占用及风管用量，而通风排烟机合理组合及控制，对于火灾时通风排烟工程可靠地转换为排烟工程就显得很重要。

1工程的划分

　　通风排烟工程划分应结合建筑防火分区来考虑，做到既有利于通风工程兼作排烟工程，又不会出现排烟风管跨越防火分区现象。根据文献1，地下室在设有自动喷淋灭火设施时，防火分区面积为1000m2，可分成2个防烟分区，排烟量按60m3/（h·m2）计算，该防火分区排烟量为6000m3/h，而平时通风量按换气次数8h-1计算，层高（净高）按3.9m计，能风量为1000×3.9×8=31200m3/h。

　　可见，平时通风量与火灾时排烟量相差约一半，而平时通风管主干管风速一般设计在8-10m/s，火灾时排烟风管风速允许最大达20m/s，所以使用一套风管时工程应满足通风与排烟要求，但应注意，共用一套风管时风客应满足排烟风近所要求的壁厚（最小厚度不应小于1mm）。所以每个防火区应设一套通风，排烟工程，按文献[1]还应设一套机械进风工程，进风量为火灾时排烟量的一半，此进风工程除保证火灾时启动补风，特别是对于地下层及更深层的地下室，靠车道补新风已不可能。

2 通风方式

　　平时通风采用均匀通风，即地下室均匀设置通风管及通风口，平进通风用，火灾时兼作排烟风管及排烟口；地下一层考虑由车道自然进风，其它层由火灾时进风工程兼作平时进风，机械进风工程可不接送风管或接一小段风管相对集中送风，此通风方式比均匀，集中通风效果会好。另外，每个防火分区即对应一个通风，排烟工程及进风工程，应设置进风竖井，通风竖井，进风口应设在地面洁净处，若能与地下主楼有一定距离更好，其受火灾气影响会小；若能与地面主楼有一定距离更好，其受火灾烟气影响会小，通风口位置应高于附楼层面，以减少通风对地面环境影响。

3　通风排烟机及进风机设置

　　风机选型：通风排烟风机可选离心风机或者高温轴流风机。普通离心风机即可满足通风排烟要求，但大风量离心风机只能安装在地面，占地较大，需要较大机房，高温轴流风机为消防专用风机，也能满足在280°C烟温下运行30min的要求，而高温轴流风机体积小，一般可吊装，若设机房面积也小，实际工程设计中，往往采用高温轴流风机排烟。下面就高温轴流风机与普通轴流风机在排烟通风工程的组合应用方面分别讨论。

3.1平时和火灾时均使用高温轴流风机，如图1。可选2台型号相同、风量均为3000m3/h的高温轴流风机。压头按管路阻力定，平时开启一台作机械通风用，火灾时另一台同时启动进行排烟用，火灾时另一台同时启动进行排烟，当烟温达280°C时，通过风机入口280°C防火阀关闭2台联动风机停止，由于平时仅开启一台，另一台风机停止，应在每台风机管路上设止回阀，以免短路，同时，也可防止上、下层气流（烟气）进入，2台风机应设计为平时可手动控制，互为备用，不致造成某台风机总不开启，损坏也不知道。为了减少风机噪声对车库及其它房间的影响，应在风机前台接内衬不锈钢丝网的不燃石棉布软接头及消声静压箱。为了尽量少占上部空间应充分利用梁上部吊装风机及消声静压箱（如图2），但这种方式平时运行时噪声大。

3.2平时开启低噪混流风机，火灾时仅开启高温轴流风机，这种方式高温轴流风机风量为60000m/h。混流风机仅为平时通风用，火灾时停止。由于平时开启低噪混流风机，故该方式平时运行器噪声较小，但排烟用的高温风机功率容量较大，外形体积也大，必要时，可选用2台高温轴流风机供火灾排烟用，图3为其安装示意图。此方式可用于平时要求噪声小的场合。

　　以上两种方式中的止回阀也可使用排烟阀及防烟阀等来达到要求，但这些阀门均要火灾信号控制并与风机联动，其动作可靠性直接影响到排烟工程的可靠性，并且防、排烟阀价格均较高.因此，使用止回阀会更合理、可靠。

3.3通风排烟风机选择双速高温轴流风机，平时为低速运行、火灾时高速运行。如：GTF、II，12#，风量60 000m3/h或43000m3/h，风压680pa或420pa，功率17kw或8KW转速分别为960r/min和720r/min.。风机体积进一步缩小，但低速时功率及风速偏大，电气应做相应转换控制，噪声也较大。

3.4地下室机械进风工程的送风机可选一般低噪轴流风机，在轴流风机与竖井连接应设置70°C防火阀，以防止层与层之间火、烟串通，进风机风量为排烟风量的一半。

　　在设计中还应注意：当一个排烟工程负担3个以上防烟分区时，排烟量按最大防烟分区面积乘以120m3/（h·m2）计算，表示该排烟工程只能同时对2个防烟分区进行排烟，其它末着火防烟分区必要关闭排烟口，否则，就影响着火区的排烟效果。因此，在工程管道中要相应设置防烟阀，排烟阀或电动阀来达到该要求，电气控制比较复杂，控制点多，对防排烟阀或电动阀的可靠性要求高，就目前国产阀门及工程维护管理水平来看，验收时阀门还合格，过几年有的就锈坏了，或控制机构损坏。所以应尽量使一个排烟工程负担1-2防烟分区，只要其中1分区着火就开启全部排烟风机及排烟口（，对2个分区同时排烟。通风口(即火灾时兼作排烟口）均设在地下室上部，下部通风口可不设置，因为地定室层高一般为4.2m左右，而风管又布置在梁下，并在平面内均匀布置，加上车库内行车的气流扰动，通风效电动机一般还是比较好的。

　　另外，通风排烟机房有条件应尽量设置，设条件时，也可不设。但排烟机应用不燃玻璃棉（50mm厚)保护起来，留出风机排热通风孔，保证排烟机火灾时可靠地启动排烟。

摘要：在自动化程度较高的化工控制工程，调节阀作为自动调节工程的终端执行装置，接受控制信号实现对化工流程的调节。它的动作灵敏度直接关系着调节工程的质量。据现场实际统计有70%左右的故障出自调节阀。因此在日常维护中总结分析影响调节阀安全运行的因素及其对策。

　　1、前言

　　在自动化程度较高的化工控制工程，调节阀作为自动调节工程的终端执行装置，接受控制信号实现对化工流程的调节。它的动作灵敏度直接关系着调节工程的质量。据现场实际统计有70%左右的故障出自调节阀。因此在日常维护中总结分析影响调节阀安全运行的因素及其对策。

　　 2、卡堵

　　调节阀经常出现的问题是卡堵，常出现在新投运工程和大修投运初期，由于管道内焊渣、铁锈等在节流口、导向部位造成堵塞使介质流通不畅，或调节阀检修中填料过紧，造成摩擦力增大，导致小信号不动作大信号动作过头的现象。

　　故障处理：可迅速开、关副线或调节阀，让脏物从副线或调节阀处被介质冲跑。另一办法用管钳夹紧阀杆，在外加信号压力情况下，正反用力旋动阀杆，让阀芯闪过卡处。若不能则增加气源压力增加驱动功率反复上下移动几次，即可解决问题。如若仍不动作，则需解体处理。

　　 3、泄漏

　　 3.1阀内漏，阀杆长短不适。气开阀，阀杆太长阀杆向上的（或向下）的距离不够，造成阀芯和阀座之间有空隙，不能充分接触，导致关不严而内漏。同样气关阀阀杆太短，导致阀芯和阀座之间有空隙，不能充分接触，导致关不严而内漏。

　　解决办法：应缩短（或延长）调节阀阀杆使调节阀长度合适，使其不再内漏。

　　 3.2填料泄漏。填料装入填料函以后，经压盖对其施加轴向压力。由于填料的塑性，使其产生径向力，并与阀杆紧密接触，但这种接触是并不是非常均匀的。有些部位接触的松，有些部位接触的紧，甚至有些部位没有接触上。调节阀在使用过程中，阀杆同填料之间存在着相对运动，这个运动叫轴向运动。在使用过程中，随着高温、高压和渗透性强的流体介质的影响，调节阀填料函也是发生泄漏现象较多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，对于纺织填料还会出现渗漏（压力介质沿着填料纤维之间的微小缝隙向外泄漏）。阀杆与填料间的界面泄漏是由于填料接触压力的逐渐衰减，填料自身老化等原因引起的，这时压力介质就会沿着填料与阀杆之间的接触间隙向外泄漏。

　　解决对策：为使填料装入方便，在填料函顶端倒角，在填料函底部放置耐冲蚀的间隙较小的金属保护环（与填料的接触面不能为斜面），以防止填料被介质压力推出。填料函各部与填料接触部分的金属表面要精加工，以提高表面光洁度，减少填料磨损。填料选用柔性石墨，因其具有气密性好，摩擦力小，长期使用后变化小，磨损的烧损小，维修容易，压盖螺栓重新拧紧后摩擦力不发生变化，耐压性和耐热性良好，不受内部介质的侵蚀，与阀杆和填料函内部接触的金属不发生点蚀或腐蚀。这样，有效地保护了阀杆填料函的密封，保证了填料的密封的可靠性和长期性。

　　 3.3阀芯、阀座变形泄漏。芯、阀座泄漏的主要原因是由于调节阀生产过程中的铸造或锻造缺陷可导致腐蚀的加强。而腐蚀介质的通过，流体介质的冲刷也可造成调节阀的泄漏。腐蚀主要以侵蚀或气蚀的形式存在。当腐蚀性介质在通过调节阀时，便会产生对阀芯、阀座材料的侵蚀和冲击使阀芯、阀座成椭圆形或其他形状，随着时间的推移，导致阀芯、阀座不配套，存在间隙，关不严发生泄漏。

　　解决方法：关键把好阀芯、阀座的材质的选型关、质量关。选择耐腐蚀材料，对麻点、沙眼等缺陷的产品坚决剔除。若阀芯、阀座变形不太严重，可经过细砂纸研磨，消除痕迹，提高密封光洁度，以提高密封性能。若损坏严重，则应重新更换新阀。

　　 4、振荡

　　调节阀的弹簧刚度不足，调节阀输出信号不稳定而急剧变动易引起调节阀振荡。还有说选阀的频率与工程频率相同或管道、基座剧烈振动，使调节阀随之振动。选型不当，调节阀工作在小开度存在着急剧的流阻、流速、压力的变化，当超过阀刚度，稳定性变差，严重时产生振荡。

　　解决对策：由于产生振荡的原因是多方面的，因此具体问题具体分析。对振动轻微的振动，可增加刚度来消除。如选用大刚度弹簧，改用活塞执行结构。管道、基座剧烈震动通过增加支撑消除振动干扰；选阀的频率与工程频率相同，则更换不同结构的阀；工作在小开度造成的振荡，则是选型不当流通能力C值选大，必须重新选型流通能力C值较小的或采用分程控制或子母阀以克服调节阀工作在小开度。

　　 5、阀门定位器故障

　　 5.1普通定位器采用机械式力平衡原理工作，即喷嘴挡板技术，主要存在以下故障类型：

　　 1）因采用机械式力平衡原理工作，其可动部件较多，容易受温度，振动的影响，造成调节阀的波动；

　　 2）采用喷嘴挡板技术，由于喷嘴孔很小，易被灰尘或不干净的气源堵住，是定位器不能正常工作；

　　 3）采用力的平衡原理，弹簧的弹性系数在恶劣现场下发生改变，造成调节阀非线性导致控制质量下降。

　　 5.2智能定位器由微处理器(cpu)、A/D,D/A转换器及等部件组成，其工作原理与普通定位器截然不同。给定值和实际值的比较纯是电动信号，不再是力平衡。因此能够克服常规定位器的力平衡的缺点。但在用于紧急停车场合时，如紧急切断阀、紧急放空阀等。这些阀门要求静止在某一位置，只有紧急情况出现时，才需要可靠地动作。长时间停留在某一位置容易使电气转换器失控造成小信号不动作的危险情况。此外用于阀门的位置传感电位器由于工作在现场，电阻值易发生变化造成小信号不动作，大信号全开的危险情况。因此为了确保智能定位器的可靠性和可利用性，必须对它们进行频繁的测试。

　　 6、结束语

　　通过对调节阀故障原因分析，采取适当的处理、改进办法，将大大提高调节阀的利用率，降低仪表故障率，对流程工艺的生产效率和经济效益的提高以及能源消耗的降低都有着重要作用，可有效提高调节工程的质量，从而确保生产装置长周期运行。

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