钢铁企业地下水道管廊设计浅析.docVIP

自循环多功能工业事故水塔设计 金亚飚 (宝钢工程技术集团有限公司 上海 201900) 摘要：事故水塔常用工业循环冷却水系统的安全供水。根据不同的循环水用户和不同的循环水水质一般须要设置多个事故水塔，造成工程投资的上涨并给水塔的运行维护工作带来不便。另外，事故水塔内的水不参加整个循环水处理流程，时间一长水质也难以得到保证。本文对事故水塔的设计进行了分析和探讨，提出了自循环多功能工业事故水塔的设计方法，可作为实际工程中设计的借鉴和参考。 关键词：多功能；自循环；事故水塔；设计；方法 一、概述 事故水塔常用工业循环冷却水系统的安全供水。水塔均为室外露天高位设置。事故水塔内储存在紧急状态下（如工业循环冷却水系统供水泵组故障失电或是主工艺设备发生事故时）能满足维护工艺设备安全的用水。事故水塔也有与柴油供水泵配合使用的，即水塔内储存几分钟的可维护工艺设备安全的用水量，用于等待柴油供水泵的启动，柴油供水泵启动后，所有事故水均由柴油供水泵提供。 大型工业循环冷却水系统按循环水质分类又分为以下几类：纯水(或软化水)密闭式循环水系统、工业净循环水系统、浊循环水系统等。不同水质的循环水系统对于事故水的供水水质要求也不同。目前在实际工程或生产中往往采用设置多个事故水塔向不同的用户分别供水的方式，造成工程投资高、运行维护管理工作量大。 在实际使用中，由于事故水塔长时间基本上与整个循环水系统处于隔断状态，水塔内储存的水无法得到更新，往往形成死水，导致水质较差。目前一般情况下均采用定期换水，或是默认水塔内水质较差的现状。对于大型工业循环冷却水系统而言，事故水塔内储存几百立方米的水，定期换水势必造成水资源的浪费，增加工厂运行成本，另外定期水塔内排出污水也会造成对环境的污染。水塔内水质较差，在事故供水时，较差的水质对工艺设备用水不利。另外，较差的事故水进入了循环水系统，也会造成对整个工业循环水系统水体的污染。 本文针对上述情况提出了一种自循环多功能工业事故水塔的设计方法，可作为实际工程中设计的借鉴和参考。 二、事故水塔的多功能设计 1.多功能设计的内容 所谓多功能设计，就是要求一个事故水塔能向多个不同的用户提供事故用水，各用户在事故用水时彼此独立、互不影响。即当一个用户在事故用水时，其它用户如不处于事故状态时，其事故水仍储存于事故水塔内。 2.具体设计方法 常规事故水塔由倒锥形水箱、支筒、基础等组成。倒锥形水箱顶部设有气窗、避雷针、平台、栏杆。支筒为人行检修通道，设有带护笼的直爬梯，每隔一定高度另设中间平台。支筒内设有水塔进出水管道及阀门等。 多功能事故水塔的倒锥形水箱平面按环形布置成多格，各格之间不连通，以实现在同一水箱内储存不同水质要求的事故用水。 如事故水塔须同时向纯水（或软化水）密闭式循环水系统、工业净循环水系统提供事故水，则多功能事故水塔的倒锥形水箱设置为两环构造，分为内环和外环，内外环之间为混凝土隔墙；如事故水塔须同时向纯水（或软化水）密闭式循环水系统、工业净循环水系统、浊循环水系统提供事故水，则多功能事故水塔的倒锥形水箱设置为三环构造，分为内环、中环和外环，内中环之间、中外环之间为混凝土隔墙；在实际使用时，可根据具体需要确定环数，如两环、三环、四环等。所有的进出水管道和阀门均集中设置在支筒内，事故水塔外环管道、中环管道分别以防水套管形式穿越中环和内环。何种介质的水处于事故水塔内何种环形位置上应根据事故用水的具体要求确定。通常，内环储存水量最大，中环次之，外环储存水量最小[1]。 采用环形分格，既可对不同的水质的事故用水进行有效分隔，同时考虑到不同介质的事故用水可能不是同时使用的，环形分隔方式对于土建构筑物设计的稳定性而言也是最佳的。 图1为多功能事故水塔倒锥形水箱平面布置示意图，图2为多功能事故水塔的剖面布置示意图。从该平剖面图中，可以看出多功能事故水塔的内部分隔和布置情况。事故水塔的不同分格内分别安装液位计，参与水塔的控制和运行工作。 三、事故水塔的自循环设计方法 1.事故水塔常规工艺流程 事故水塔的事故供水管与工艺设备循环冷却水进水管相连，事故供水管上设气动阀门或单向止回阀（止回阀的安装方向为由事故水塔指向工艺设备用户）。事故供水管上设气动阀门的工作流程为：事故状态时气动阀门开启，事故水箱内安全用水可通过事故供水管向工艺设备供水。事故供水管上设单向止回阀的工作流程为：平时循环冷却供水管正常的供水压力高于事故水塔的标高，事故水塔内的水无法通过止回阀，循环冷却供水管正常供水也无法通过止回阀上行至事故水塔。 工业循环冷却水系统按系统是否密闭可分为敞开式循环冷却水系统和密闭式循环冷却水系统。密闭式循环冷却水系统在设备冷却回水管上设一根膨胀水管道接至事故水塔，事故水塔兼做膨胀水箱。 2.事故水塔自循环设计方法 事故水箱水循环装置针对敞开式循环冷