1、工程概況

南山水電站位于泰順縣羅陽鎮境內的仙居溪支流南山溪上，電站距泰順縣城約12km.整個工程由水庫、發電引水隧洞、壓力明管、電站廠房等建筑物組成，設計水頭為177.58m，裝機容量為2×2500kW，水輪機型號為HLA542—WJ—80，發電機型號為SFW2500—6／1430，工程以發電為單一任務。

電站發電輸水隧洞沿南山溪大崗頭山脊布置，總長約1.96km，壓力明管長270m，由于受地形條件限制，設計中采用不設調壓室方案。

2、設置調壓閥的原因

由于南山電站工作水頭較高，在不設置調壓室的情況下，電站在運行中可能會遇到由于各種事故，引起機組突然與系統解列，發生甩負荷的情況。在甩負荷時，由于導葉迅速關閉，水輪機的流量急劇變化，水輪機壓力引水系統中會產生水擊，此時產生的最大水擊壓力上升對壓力引水系統的強度影響特別強烈，嚴重的會破壞引水系統，引發事故，因此必須選擇其他方式來限制水擊壓力升高。

通常限制水擊壓力升高的方法主要有設置調壓室、裝設調壓閥、改變導葉關閉規律（采用導葉二段關閉）等。導葉二段關閉法在低水頭電站應用較多。而對于高水頭電站，多采用設置調壓室來調節水擊壓力，但調壓室建造投資大、工期長，特別容易受地質、地形等條件限制，故對興建調壓室有困難的，且導葉關閉時間Tw≤12s的中小型電站可考慮以調壓閥代替調壓室。調壓閥的作用在于：在機組甩負荷導葉快速關閉的同時相應地打開泄流，從而降低水錘壓力的上升，待導葉全關后，再緩慢關閉，使引水系統的流量緩慢變化，防止引水系統水壓升高及機組飛車。

1、設置調壓閥的原因

由于南山電站工作水頭較高，在不設置調壓室的情況下，電站在運行中可能會遇到由于各種事故，引起機組突然與系統解列，發生甩負荷的情況。在甩負荷時，由于導葉迅速關閉，水輪機的流量急劇變化，水輪機壓力引水系統中會產生水擊，此時產生的最大水擊壓力上升對壓力引水系統的強度影響特別強烈，嚴重的會破壞引水系統，引發事故，因此必須選擇其他方式來限制水擊壓力升高。

通常限制水擊壓力升高的方法主要有設置調壓室、裝設調壓閥、改變導葉關閉規律（采用導葉二段關閉）等。導葉二段關閉法在低水頭電站應用較多。而對于高水頭電站，多采用設置調壓室來調節水擊壓力，但調壓室建造投資大、工期長，特別容易受地質、地形等條件限制，故對興建調壓室有困難的，且導葉關閉時間Tw≤12s的中小型電站可考慮以調壓閥代替調壓室。調壓閥的作用在于：在機組甩負荷導葉快速關閉的同時相應地打開泄流，從而降低水錘壓力的上升，待導葉全關后，再緩慢關閉，使引水系統的流量緩慢變化，防止引水系統水壓升高及機組飛車。

2、工程概況

南山水電站位于泰順縣羅陽鎮境內的仙居溪支流南山溪上，電站距泰順縣城約12km.整個工程由水庫、發電引水隧洞、壓力明管、電站廠房等建筑物組成，設計水頭為177.58m，裝機容量為2×2500kW，水輪機型號為HLA542—WJ—80，發電機型號為SFW2500—6／1430，工程以發電為單一任務。

電站發電輸水隧洞沿南山溪大崗頭山脊布置，總長約1.96km，壓力明管長270m，由于受地形條件限制，設計中采用不設調壓室方案。

摘要：以充滿率為90％的175L低溫杜瓦為例，研究了日蒸發率隨壓力的變化規律。實驗記錄了5種不同飽和壓力下的氣體流量、環境溫度、環境壓力等。結果表明，杜瓦的日蒸發率隨著壓力的升高而增大，同時日蒸發率的波動也越大，且環境溫度對日蒸發率的影響出現延遲。

關鍵詞：低溫杜瓦儲存壓力日蒸發率環境溫度

0前言

杜瓦的日蒸發率是評價杜瓦絕熱性能最重要的技術參數，能夠較為直觀地反映杜瓦的保冷性能。國家標準[1]對盛裝液氮的高真空多層絕熱杜瓦靜態日蒸發率的上限值（工作壓力1.0－1.6Mpa）要求見表1：

表1高真空多層絕熱杜瓦靜態日蒸發率上限值公稱容積（L）102550100150175200300450

靜態日蒸發率（≤％/d）5.54.23.02.82.52.12.01.91.9

國家對新舊動能轉換，環境治理的要求日益嚴格，燃氣下鄉自2017年開始在冬季有采暖需求的北方農村地區開始大力推廣。下面分設計、施工、管道檢驗三方面對村村通氣代煤工程進行研討。

1設計方面

離主道較近的村莊可以在沿主道敷設的中壓管道上直接開口，從中壓起點至村口的入村管線若在2km之內，則無需再重新單獨鋪設入村管線，入村中壓支管線按De63口徑設置。若村莊離市政中壓燃氣主管較遠，管線超過2km或周邊無燃氣輸送管線，可考慮等輸送管線敷設后，在次年村村通氣代煤項目開始后建設。中壓管線開口首先考慮電熔式馬鞍三通帶壓開口。中壓管線入村后需進行減壓至3~5kPa供戶內用氣設備。目前有三種調壓方案，各有利弊。①中壓在村口處進行調壓，低壓進村，設計樹狀管線供每戶。優點是中壓管線不進村；壓力較大，泄露后影響嚴重的中壓管線、設備都在村外，比較安全，也便于設備維護。缺點是一套調壓設備需要帶整個村的用戶，一般只能選用調壓能力、燃氣流量較大的調壓柜，增加了項目投資；再就是村里供氣管線壓力低，干管壓頭損失大，樹狀管線設置干管口徑偏大，且村莊如果縱深過長的話容易導致村口供氣壓力偏大，而末端供氣壓力偏低，供氣壓力相對難以調整。此方案適合村莊平面地界比較方正的項目。②中壓進村，中壓管線沿村內縱橫主道敷設，對村莊按住戶分布劃分供氣片區，每個供氣分區安裝1臺調壓箱分區供氣（目前常用的RTZ-50調壓箱約可帶50~70戶）。管網設計仍按樹狀管網。優點是中壓入村輸送至每供氣分區，管路壓力損失??；分區供氣，供氣壓力均衡，便于調壓箱壓力調整；管路及設備投資相較方案1要少。缺點是中壓進村，在村里安裝中壓調壓設備及管路閥門等附件，中壓漏氣隱患點多，且不便于管路巡查維護。再就是設備多，且需要分區施工、施壓，增加了施工費用，施工工期也會相應延長。此方案適用于各種村村通燃氣下鄉項目，目前廣泛應用。③針對方案1投資偏大的問題，對方案1進行改進，1）采用類似工業項目的自己組裝的一套調壓裝置代替調壓柜以節省設備投資，見圖1。2）針對供氣壓力不均衡的問題，采用兩級調壓，即入村口安裝一級調壓，由中壓調壓至9kPa，入戶前安裝二級調壓（采用分戶調壓閥），將入戶壓力調壓至3kPa。優點一是采用二級調壓可加大低壓輸氣干管壓力至9kPa，減小干管口徑，減小壓頭損失。二是入戶前安裝調壓閥可以對每戶供氣壓力分別調整控制，可以保證每戶供氣壓力穩定。是最能保證供氣壓力均衡的一種方案。缺點是每戶投資增加一個調壓閥的費用。見圖2。1）、2）條改進措施可以分別結合使用，目前采用入村調壓柜一級調壓，入戶調壓閥二級調壓的設計方案在山東淄博地區大范圍應用，使用效果良好。管道材質及施工工藝選擇，中壓管道選用SDR11.0PE100級聚乙烯管，埋地敷設。低壓管道盡量沿墻架空敷設，管材可選擇Q235熱鍍鋅鋼管及20#無縫鋼管，鍍鋅鋼管價格便宜，但DN40口徑往上需要焊接連接，焊口處鍍鋅層被破壞后極易腐蝕。結合經濟和使用考慮，DN40及以上口徑采用20#無縫鋼管焊接，DN40以下使用鍍鋅鋼管絲接。焊接應采用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面。氬弧焊焊絲宜選用H08MnaSiA，手工電弧焊宜選用焊條型號為E4303。焊接外觀質量不得低于《現場設備、工業管道焊接工程施工質量驗收規范》GB50683-2011中Ⅲ級焊縫標準。焊縫內部質量射線照相檢驗不得低于現行國家標準《無損檢測金屬管道熔化焊環向對接接頭射線照相檢測方法》GB/T12605-2008中Ⅲ級質量要求。管道在村內穿越道路，應選用PE管道小頂管施工，穿越夾道可采用架空或埋地過路按間距4m之內按架空或埋地跨越，超過4m距離采用PE管道埋地穿越。埋地穿越可采用無縫鋼管（外纏PE膠粘帶防腐）或鋼塑轉換接頭接PE管道，具體可由施工隊根據自身施工水平及現場選擇。防雷設計，村內架空管道一般為+3.0m，處于帶防雷的村內電線桿保護范圍內，可不考慮防雷。在避雷保護范圍以外的屋面上的燃氣管道采用焊接鋼管或無縫鋼管時，其壁厚均不得小于4mm。防靜電設計，閥門法蘭間用截面積不小于6mm2的金屬導線做跨接；調壓柜接地：將長2.5m的角鋼打入地下，角鋼頂距地面不小于0.7m，然后用扁鋼將其和調壓柜相連。管道靜電接地，按傳統做法鋼制管道每50m做靜電接地點費時費工費料，應考慮采用管道的立柱支墩預埋件鋼筋直接埋地做靜電接地，有接地要求的支墩挖基坑時可附帶灌入食鹽水降低接地電阻，立柱上固定管卡應與管道光潔表面直接卡死，再統一刷面漆，接觸面間不再加橡膠墊。接觸落地墩接地做法見圖3。管線架空高度高度在滿足安全基礎上可根據現場實際情況適當調整管線高度，但原則上不應低于2.0m（考慮農村兒童等不安全因素）。控制閥設置，通往每個胡同的支管都應在起點位置設置支管閥門；調壓箱進出口設置法蘭球閥。胡同兩側都有住戶的情況下，應盡量減少燃氣管道跨越胡同，即應在胡同兩側各設置1條南北向支管，避免只在一側設置1條支管，由此條支管往對面住戶挨個甩過路架空入戶管道。

2施工方面

村村通燃氣下鄉項目在施工中碰到最大的問題是對可安裝燃氣房間的篩選，村中住房建設往往比較隨意，甚至安裝規劃中還包含數量不在少數的土坯房。在施工開始前應聯合村委對安裝燃氣房間進行統一要求，給居民留出進行房屋改造的時間。原則：參考《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》及《建筑設計防火規范》。安裝燃氣的房間結構應達到二級防火要求，即主體結構耐火下限2小時以上。①墻體結構可行結構：實體墻，發泡磚墻；鋼骨架石膏板墻，夾心（巖棉，石膏）彩鋼板墻等；不可行結構：木質，三合板，空心彩鋼板。屋頂（吊頂）不可行結構：PVC（預制）、聚氯乙烯（預制）、木質等；需現場判斷的結構：輕鋼+鋁扣板、金屬吊頂、自搭塑料材質?？尚薪Y構：水泥預制板等。②房間通風開口面積參考《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》為地面面積的1/10，具體符合裕度由設計及建設方現場綜合判斷。③應為單獨房間或由實體墻與其他房間隔開。④房間內無裸漏電線，刀閘應更換為空氣開關。⑤土坯房因其結構不穩定性，原則上不得安裝燃氣。通氣房間應盡量選擇靠道路的房間，灶具及燃氣壁掛爐設置在一個房間內，房內土灶、簡易浴池、廁所應拆除或停止使用，房間不得住人。管道敷設以沿墻架空敷設為主，若墻體結構不穩定時應在墻邊打一趟立柱架空，管道架空高度應高于不穩定的墻頭200mm。沿建筑物外墻的燃氣管道距住人房間門、窗洞口的凈距不應小于0.3m。當燃氣管道與其他管線（電力線等）交叉或部分平行敷設時，應滿足表1要求。在現場實際施工中，有時無法滿足此間距要求，可以采用對架空燃氣管線增加PVC套管的方式敷設以減小凈距。PE管道敷設，聚乙烯燃氣管道埋地敷設時，管道允許彎曲半徑應符合表2規定。管道支架，可按管徑制作架空管道三腳架，DN40口徑及以下采用4#角鋼制作，DN40口徑以上采用5#角鋼制作，支架間距取相應管徑最大架空間距。目前仍有項目采用T型固定架，T型架在管道固定點處力矩較大且缺少斜撐，長時間使用極易導致金屬疲勞影響支架穩定。落地支柱做法，落地支柱采用焊接鋼管，經現場實際測試，高度2m以下支柱可采用DN65焊接鋼管，高度2~4.5m支柱可采用DN80焊接鋼管。柱基礎采用450×450×500，C20混凝土澆筑，預埋件為200×200×8鋼板，下焊M16螺紋鋼筋腿×4，立柱與預埋件鋼板滿焊，并焊接至少3塊固定肋板。管道防護，燃氣埋地管道出地面、入戶穿墻均需加鋼制防護套管。套管口徑按比被保護管大2號選擇，套管內應采用瀝青油麻填充，并用防水膠封堵兩端。有施工隊伍采用PVC穿墻套管，PVC套管沒有剛度，對管路的保護作用意義不大，不建議使用。管道防腐，室內燃氣管道刷2遍銀粉，室外無縫鋼管刷2道黃色面漆，防腐效果更好可按1道環氧富鋅底漆，2道黃色聚氨酯面漆來刷。室外鍍鋅鋼管可按每隔3m刷一道色環（絲接口處必須刷色環）。埋地鋼管做PE膠粘帶纏繞粘結防腐，出地面處膠粘帶應纏繞至管道探出地面0.4m處。室內管路施工，應遵循以下規定：燃氣壁掛爐（熱水器）與燃氣管道等設施的最小水平凈距不得小于30cm；軟管與家用燃具連接時，其長度不應超過2m，并不得有接口，軟管應低于灶具面板30mm以上。關于設計變更，村村通燃氣項目相較于一般的住宅樓、商業燃氣項目施工環境復雜得多，面臨著大量的協調工作、施工條件復雜多變、民俗需求各式各樣（如燃氣管線不能擋門楣、明明是廢棄房屋也要裝燃氣），這樣很難保證施工變動控制在10%的設計變更要求范圍內，針對此復雜情況，一般應要求以設計圖紙為指導，保證管徑、管道走向、供氣分區不變的情況下，給予施工隊伍充分在現場調整施工細節的權利。待施工結束后，由設計部門和施工隊共同出具竣工圖紙。

3燃氣管道檢驗

認真執行設備日常維護制度

加強維護保養，搞好設備潤滑，是保證設備正常運轉的必要條件。設備發生潤滑故障較普遍，必須高度重視。密煉機采用的是滑動錫青銅軸承，采用油泵加稀油來潤滑。操作工往往粗心大意的認為打開油泵就給油了，就達到潤滑要求了，而忽略了認真檢查滑動軸承的真實潤滑情況。如密煉機的滑動軸承的進油口被堵塞，稀油根本進不到滑動軸承，形成了無油潤滑的干摩擦狀態，導致燒瓦抱軸走外圈的重大事故。雖然密煉機的工作環境差，還是應該加強對設備潤滑的情況認真檢查，及時發現問題，及時解決問題，以免造成重大事故。加強維護保養，防止螺栓松動。機器是靠螺栓聯接起來的，長期高速度、高負載和不均勻載荷的作用使螺栓松動，會導致設備振動和噪音加大，極易造成重大設備事故。特別是新安裝的設備螺栓很容易松動。如新安裝開煉機，連續運行一段時間后，極易造成地腳螺栓松動，使得整機抖動，噪聲加大，影響設備的精度和壽命，應認真檢查及時緊固。例如，平板硫化機的長期運行的交變應力，會使得立柱螺母不同程度的松動，不同的間距會導致橫梁受力不均而斷裂，應認真檢查及時緊固。加強維護保養，搞好環境衛生。當工作環境很好的時候，操作工的心情會大好，操作的工作效率和工作質量也會好很多；如果環境衛生差，可能導致看不清楚油路是否通暢，或者環境粉塵進入潤滑系統，導致污染潤滑系統，降低潤滑效果，影響設備運行；環境衛生差，還會污染產品導致廢品出現。所以，應培養操作工良好習慣，講求機臺環境清潔衛生。

認真執行設備故障排查制度

利用噪聲源與振動源發現設備故障。不正常的振動和噪聲是我們比較容易發現問題，辨別聲源分析原因。例如：聯接螺栓松動，這種情況伴有明顯的振動和共振點；傳動件磨損，載荷大的傳動噪聲低悶，載荷小的噪聲清脆；設備噪聲有規律的間隔撞擊聲，可能是設備齒輪打齒、有異物或鍵錯位；設備有很強的的連續撞擊聲，可能是齒輪潤滑嚴重缺油；軸承滾動體破碎是周期性的聲音，間隙大的聲音就不一樣；高速軸發出的噪聲頻率和低速軸的噪聲頻率截然不同；液壓和氣壓系統設備故障的判斷。例如：當液壓系統壓力不夠或沒有壓力，應考慮電氣不通、油泵反轉或進油口堵塞油泵空轉、調壓閥彈簧失效、閥芯泄露和溢流閥卡住，來調整油泵轉向、清洗濾油器、換新調壓閥彈簧、研配閥芯和疏通電磁閥；執行件不動作，應考慮電磁閥沒電或換向閥油孔堵塞；掉壓，應考慮保壓回路泄露、單向閥彈簧失效、油封失效或閥芯磨損，來檢查各聯接點、研配閥芯和更換油封；油溫太熱，應考慮工作壓力過高、油的粘度不合適和冷卻油不暢，來調低工作壓力、調整油的粘度和保證冷卻油通暢；跳閘，應考慮電氣損壞、負荷過大、滑動軸承抱軸和傳動件卡死，來更換電氣、減輕負荷、尋找發熱點和消除傳動件卡死。設備故障的排查方式。當液壓件不執行動作的故障時，可直接拆開判斷出的故障點?？梢詮膱绦屑蛟瓌訖C方向逐一排查（或反向)，用通煙或通油的方式，觀察各部得氣得油情況，檢查出卡死運動件的故障原因。數控加工設備的一旦出現故障，自動化程度較高，很難判斷設備故障的位置，應該先把所有操作按鈕恢復到初始狀態，再按操作步驟來重新操作，來看是否可行。因為，操作按鈕間都有互鎖的作用，前步錯則影響下步操作。注重基礎工作，搞好設備管理。企業新購設備，必須由技術人員要先學習領會該設備的技術特點、技術要求和挑選合適的操作工，搞技術操作培訓，操作工必須掌握該設備安全操作使用規程，定機、定人、定崗位，熟悉設備的工作原理和結構特點，能夠獨立操作、維護保養和防患于未然，包保養，包操作，負責保管、檢修、操作，是設備管理的前提條件。要充分認識到操作工的第一時間發現問題的重要性，能夠使設備故障消滅在萌芽狀態。相對一些經常維修的設備的共性問題，自制一些專用維修工具工裝，使用時方便提高工效。在檢查拆卸復雜設備故障時，可畫下設備結構草圖，以便不漏裝不錯裝，避免新的設備故障發生。建立維修設備檔案，以備以后設備維修使用。

認真執行設備更新改造制度

購進一臺設備或自制一臺設備，都有不足之處和改進之處，需要我們在長時間的實踐中去認真發現，發現不好使用的地方、容易出問題的地方和該成龍配套的地方，用少量的投資來換取更大的回報。比如：曾試圖改造一臺擠出機成為一臺出片機，是為了配套現有的產品，開始按出片的尺寸開出一個出片機頭，而出片的尺寸卻常常遠遠大于該要的尺寸，而且，尺寸忽大忽小難于控制，究其原因，是因為料腔內的溫度難以控制在一個比較相對穩定的范圍內，膠料溫度高出片就快膨脹快、尺寸就大，就達不到要求。對癥下藥，運用可編程控制器來可靠的控制溫度，使得這項配套工作在這臺擠出機得以實現，取得了良好的經濟效益。隨后，也可以在該擠出機上出膠管，效果很好。

摘要：本文介紹了全鋼硫化工序設備本質安全的技術改造及管理升級。通過改善設備安全性能，從根本上降低事故發生的可能性、減輕事故發生后的傷害程度，從而強化硫化工序操作、維保人員的人身安全保障。在提升設備本質安全的同時提高整體設備管理水平。

關鍵詞：硫化機；本質安全；技術改造；設備管理

0引言

設備本質安全包含失誤安全功能和故障安全功能，前者是指員工在操作失誤時，設備能開啟防范措施，避免事故的發生；后者是指設備出現故障時，設備能自動停機或轉化為安全狀態。設備本質安全既是企業重視員工職業健康的有效體現，更是企業穩定發展的基石。為響應本公司“大安全建設”的號召，營造“以人為本”的安全氛圍，我們通過結合硫化工序現場生產遇到的安全問題、深挖員工誤操作和設備故障等情況下可能產生的危險因素,有針對性地提出技術措施并加以科學合理地改造。達到從源頭入手控制事故發生，強化設備本質安全的目的。

1開合模安全桿強制點檢

1.1問題原由

一、概述：

隨著改革開放和經濟建設的不斷發展，人民生活水乎曰益提高，城市的現代化和鄉鎮的城市化已經成為社會發展的必然趨勢。目前，新型住宅小區及高檔別墅的開發建設，給燃氣供應、冬季采暖和居住環境提出了更高更具體的要求。由于新型住宅區均向城鎮郊區發展，而這些地方距城市燃氣管網較遠，用戶的生活用氣成為最大問題，而唯一也是最好的解決辦法就是使用液化石油氣，建設液化石油氣氣化站或混氣站。供給小區居民餐飲、生活熱水及采暖空調等用氣，既減少了集中供暖鍋爐房對環境造成的污染。又節省了配套設施的占地面積。并且易于分戶調節，簡化管理。

二、液化石油氣小區供氣站的分類：

1、按供氣氣質分：

純液化氣自然氣化供應：

純液化氣強制氣化供應：

摘要：介紹了一種土工膜水力性能測試系統的設計原理和方法。該系統通過RS-485總線連接上位機與89C52單片機（下位機），實現了土工膜水力性能測試系統。下位機可完成自動加壓和對壓力、水量、時間的自動測定；上位機與多個下位機通信，對其采集的數據進行整理、制表打印、顯示存儲，提高了測量精度，減少了測試時間。

關鍵詞：RS-485總線土工膜滲透系數耐靜水壓測試系統

土工膜主要應用于防滲工程中。它的滲透系數和耐靜水壓是土工膜水力性能的主要指標，因此在質量檢測中是國家標準要求的必測項目。在工程應用中，土工膜在一定水壓下不能破裂，還要保證最小的滲透率，防止水的流失。為了在施工前就能確定某一種土工膜是否符合工程需要，必須在實驗室中對所使用的土工膜進行測定。其測試裝置要求較高，測試過程復雜，國家標準要求每組試樣不得少于五塊。2001年作者等人承擔了河南省科技攻關項目“土工膜水力性能測試儀的研制”，實現了單臺手動/自動測試功能。但由于選取試樣多，測試時間長，每塊試樣需要數小時才能完成，每組實驗需要兩天，因此在原測試儀的基礎上，采用RS-485總線通訊方式，實現了對多臺測試裝置（五臺）進行控制，大大縮短了測試時間，提高了測量精度，并由上位機實現了測試參數的制表打印、曲線繪制等功能，滿足了實際要求。

1測試原理

土工膜在一定水力壓差作用下將產生微小滲流。在規定水力壓差（一般為100kPa）下，測定一定時間內通過試樣的滲變量，然后即可根據試樣厚度計算出滲透系數及透水率。滲透系數和透水率可按（1）式、（2）式分別計算。

K=v·T/(t·A·Δp)

摘要：隨著人們需求的增加，以及工業生產的發展，PLC的功能已經遠不止其基本的邏輯控制范疇，運算、通信等功能均可以實現，PLC機電一體化有一定的應用優勢和推廣價值。因此，本研究基于PLC的機電一體化平臺設計與實現，通過硬件設備設計，軟件接口及命令執行，PLC數據處理設計來實現機電一體化。實驗證明設計的機電一體化平臺控制系統有效性更高，為PLC機電一體化研究提供參考。

關鍵詞：PLC;機電;一體化;系統設計

傳統的機械控制是通過繼電器控制完成的，一個復雜的工程中，有時需要成百上千個繼電器，工作量非常龐大。PLC的出現給工業生產帶來了一次巨大的革命，它具有靈活、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、使用方便等特點，應用范圍極其廣泛[1]。因此，本文研究基于PLC的機電一體化平臺設計與實現，以此滿足當前人們需求。

1硬件設計

1.1主要設備。（1）電阻溫度儀表。利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化的原理來測量溫度，由感溫元件、導線和顯示器或記錄儀表構成，通常叫做標準溫度儀表。（2）氣缸。將氣體轉換成機械能，實現直線往復運動的氣動執行元件。（3）觸摸屏。選擇人機界面型觸摸屏，內有多種圖形數據管理庫，能為用戶提供多樣的縮放和動態的圖形，使用時利用圖形數據管理庫可以方便地設計工程畫面。其中有串行接口，用來實現人機界面和機械設備的通信，其結構如圖1所示，每個接口的功能見表1。（4）磁感應式傳感器。通過磁性物體的磁場作用來實現對的物體感應，又被稱作磁性開關，可以直接安裝在氣缸缸體上，能夠實現對氣缸活塞位置的檢測[2]。在PLC機電一體化的自動控制中，可以利用磁性開關判斷推料氣缸的運動狀態或所處的位置，以確定工件是否被推出或者氣缸是否返回。1.2輔助設備。（1）空氣過濾器?？諝庀冉涍^空氣過濾器，過濾掉其中的灰塵和雜質，再進入其他裝置。（2）消聲器。通過增加排氣面積等方式降低排氣的功率和速度，來達到降低噪音的效果，安裝在閥的排氣口或是底板的排氣口。（3）調壓閥。又叫減壓閥，調節氣缸中被壓縮的空氣壓力，用來保持輸出壓力的穩定性。

2軟件設計

摘要：天然氣輸氣站場是銜接上下游和輸配氣管理的關鍵節點，隨著生產現代化、規?；某掷m發展，加之科技進步及“以人為本”理念的貫徹，傳統的站場管理模式已不適應現代數字化、信息化乃至智慧化管道發展趨勢，近年來經過設計單位及運營單位的不斷探索和積累，加之科學技術的進步，天然氣站場實現無人化有了很大的可能性。從無人站的概念、實現無人站需要考慮的因素及應對措施，運行管理等方面探索天然氣“無人站”的建設和管理模式。

關鍵詞：天然氣無人站場；管理模式；探索

1無人站的概念

傳統的天然氣站場一般配置管理、技術、操作及后勤等工作人員駐站倒班工作，而隨著天然氣市場需求的激增，管道建設持續加快，管網不斷形成，管道運行的效益和安全問題逐漸凸顯，降低管道運行的成本及人員在危險環境中的活動時間，探索更科學經濟的管理模式，成為各管道公司考慮的問題，研究無人站的建設，采取有效的手段替代人工操作，成為解決問題的方案之一。根據設計理念、設備情況、區域位置及實際運行等情況，“無人站”可以分為兩種。第一種是“無人操作，有人值守”，目前國內大多數新建管道都按此理念設計與建造，并且部分管道公司已經在按此方式運行管理，站場操作主要是通過區域級或總調控中心實現遠程控制與管理，值守人員加以輔助，并負責設備維護、事務協調及應急處置等工作；第二種是“無人操作，無人值守”，是比較理想的無人站管理方式，站場日常管理與操作由區域級或總調控中心替代，巡檢維護人員只需定期到站開展設備巡查和維護工作，該設計理念在國內提出已有多年，但受限于管理理念、實際運行經驗不足及安全要求等因素影響，在國內并沒有較大范圍的實施。

2實現無人站需要考慮的因素

天然氣是易燃易爆氣體，輸送天然氣的站場屬于高危環境場所(如圖1)，相對于常規有人值守的站場，無人值守站場要考慮在“無人”的情況下完成必要的操作、數據監控、商務處理、安全管理及應急處置等任務，故對站場的自動化、信息化及設備可靠性等方面均有很高的要求，要在工藝設備、商務、人員配置及外部危險等方面充分加以分析研究，探討無人站實施需要考慮2.1工藝設備方面。工藝設備方面，一方面應采用性能良好、可靠性高、故障率低及自動化、信息化水平高的設備，以便實現遠程的可靠控制；另一方面在工藝流程上要設計有備用或者替代回路。設計上工藝流程簡單，設置有過濾、計量、調壓及清管等功能，對于長輸管道的首站、輸氣站、壓氣站及末站，城鎮燃氣門站、計量站、調壓站等，只要正常輸氣使用到的過濾、計量及調壓等配置有備用支路(設備)的典型站場，可通過調控中心或區域調控遠程操作實現主備切換或正常情況下處于熱備狀態可自動切換(如自力式調壓閥)，相關的輔助設施，如供電、通訊、控制系統等設施設備冗余或熱備，故障時不會影響正常的輸氣生產，主要設備可靠性和穩定性較高，此類站場均適合做無人站。工藝較為復雜且存在大量動設備的站場，比如全年需要連續或高頻率運行的壓氣站或有大量機泵及其它驅動器的站場，設備停運后會對輸氣造成不可接受的影響暫不適合做無人站。2.2商務管理方面。商務管理方面，主要考慮因素為氣量的交接、結算方式及是否可中斷等因素，經過上下游協調，天然氣交接雙方能達成一致意見的，如具備遠程計量管理，可以遠程貿易交接的；計量系統短時故障，雙方有備用計量方案或其它可以認可的技術及商務協議的；用戶可以承受突發、短暫的中斷供氣的等，可以實施無人站場的管理。2.3人員管理方面。人員管理方面，一是要考慮區域級或總調控中心的調度操作人員應具備經驗豐富、技能和心理素質過硬等綜合能力；二是要考慮組建專業的維檢修隊伍，確保對主要關鍵設備的日常維保到位及突發應急情況下的快速響應、及時處置等。2.4外部危險方面。外部未知的危險因素對無人站有著極大的影響，在應對方案方面，一是可以考慮設置必要的安防系統，如視頻監控、遠程對講、周界報警、門禁、火災及可燃氣體報警等單個或聯動系統，及時發現危險源；二是加強政企聯動，與當地的公安、消防及治安等部門建立聯動機制，將報警信息接入政府公共安全系統，使危險能得到及時有效的處置；三是根據需要可以配置一定數量的保安力量，對天然氣站場實施看護。2.5應急管理方面。應急管理方面，主要應考慮具備在危險事故情況下的處置問題，及時遏制危險擴散，防止事態進一步擴大。一是考慮系統或設備的自動或遠程人工控制關斷，如配置具有SIL認證的SIS系統，在管道閥門上配置LineGuard系統等，確保發生較大事故時可及時有效的切斷危險源；二是應定期開展HAZOP分析，制定針對設備故障的應急處置預案，發生故障導致中斷供氣時，能得到及時、專業的處置，防止事態擴大造成人員傷害或惡劣的社會影響，并能及時恢復供氣。2.6其它方面地理位置、交通狀況及供氣量等也應予以考慮。地理較偏遠且供氣量小、生活交通不便的站場，或者位置集中、交通便利，便于集中統一管理的站場可考慮實施無人站。