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        淺析膜結構在環保行業的應用

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        淺析膜結構在環保行業的應用

        發布日期:2021-12-15 作者: 點擊:

        污水池加蓋現行的辦法有如下三種:


        1.一般碳鋼骨架+陽光板


        2.不銹鋼骨架+玻璃鋼板


        3.膜結構 金屬骨架


        上述1、2兩種結構方法的鋼支承部分不可避免地放在頂蓋內部,因為池頂加罩后使其內部腐蝕性氣體濃度成倍增加,在陽光輻射下溫度很高,內部的鋼結構極易腐蝕,一般壽命在3~5年,即在短時刻內就面臨整個結構的二次建設。實踐證明即使是鋼構選用不銹鋼原料,在腐蝕性環境中耐久性仍得不到 ,并且本錢非常高。而第3種膜系統成功處理了這個難題,充分發揮了資料本身的優勢。



        1.陽光板的老化和腐蝕問題


        1.一般碳鋼骨架+陽光板


        一般碳鋼骨架+陽光板


        2.不銹鋼骨架+玻璃鋼板


        防腐功能也很好,局限在于,當跨度大時候(4--8米),內置剛骨架的本錢會相應提高,并且,它的**跨度一般是不超過8米的.



        膜結構也稱織物結構,它以功能優良的柔軟織物為資料,由內部空氣壓力支承膜面,或使用柔性鋼索和剛性支承結構使膜面產生必定的預力,從而構成具有必定剛度并能掩蓋大空間的新式空間結構系統。


        膜結構一般可分為空氣支承膜結構(即充氣式膜結構)、張拉式膜結構及骨架支承式膜結構三種,它們具有不同的結構特色、修建表現方法,適應不同的使用場所。鋼支承反吊氟碳纖膜結構是專門針對污水池加蓋開發的新式結構方法,選用了耐腐蝕的氟碳纖膜作為掩蓋材,并經過反吊的方法來適應污水池的腐蝕性環境。在國內新昌制藥廠,新和成股份有限公司,永寧制藥廠等污水站已首先使用了鋼支承反吊氟碳纖膜進行污水池加蓋,取得良好的效果。

        特色


        1.耐久性


        鋼支承反吊氟碳纖膜結構1999年成功使用于巴黎SEINNEAMONT污水池,該工廠有10個圓形貯水池(每個直徑55m)見下圖。國內與之相似的已經建成的,在上海竹園污水處理廠的污泥濃縮池,直徑是36米的跨度.


        此工程選用法國FERRARI公司的膜材產品,在使用和裝置前采集了膜材的樣塊進行了完全的剖析并進行了10年的觀測,這些實驗必定了氟碳纖膜完全合適廢水處理環境。生產商一起針對化學品對膜材的破壞老化影響進行了剖析,實驗包括:(1)超常時刻浸泡在含有NH3和H2S04的不同水溶液中。(2)在浸之前和之后檢測抗拉強度的改變,以評價面料的機械功能的改變。(3)抗水解效果:嚴格依照NFG37122。經過以上防腐實驗的驗證,能提供具體的防腐耐久性報告,具有15年的質量 。自1999年建造以來,使用效果良好。


        鋼支承反吊氟碳纖膜結構的巧妙之處在于“反吊”,選用了抗腐蝕能力很強的氟碳纖膜把廢氣罩住,鋼結構在外側將氟碳纖膜懸吊。這樣既充分發揮了氟碳纖膜的抗腐蝕功能,又從根本上處理了鋼結構與腐蝕性氣體觸摸帶來的腐蝕問題,因而鋼構件能夠按一般修建結構等級考慮,具有50年的使用壽命,充分發揮了鋼支承的結構功能,完成了結構骨架與掩蓋材功能的結合。


        2.安全性


        鋼支承反吊氟碳纖膜結構對荷載的反抗能力更強,常見的結構荷載主要為自重,風載,雪載和地震效果。


        (1)自重氟碳纖膜自重一般只有1kg/m2左右,歸于輕質高強的資料,關于大跨度的池體如沉淀池等尤為合適,從**程度上減小了掩蓋材自重荷載的影響。別的陽光板和玻璃鋼板需求很多的檁條支承,而膜是經過預力張拉表現結構行為的資料,因而能夠做到較大跨度而中間不需求任何支撐桿件,這樣鋼構件的自重也大為減小。


        (2)風載氟碳纖膜的形狀多為圓錐體,并且因為氣體搜集的要求全體都為封閉的,風會從曲線的膜面滑過,參照《修建結構荷載規范》中的規定它的體形系數值在0.5~0.8,風洞實驗的數據則更小些,這樣從體型上削弱了風載對結構的影響。處于臺州地區的永寧制藥廠污水池選用了鋼支承反吊氟碳纖膜結構,經歷了本年*強的臺風“卡努”(**風力17級),結構完好無損,也充分表現了它的抗風優勢。


        (3)雪載氟碳纖膜結構是歸于張拉系統,有必要構成比較大的負高斯雙曲面才能使預應力有效施加,因而膜面有必要有大的高差,即能構成相對大的坡度。別的膜的外表非常光滑,使雪能很難堆積在膜面上,積雪系數可根據高差參照《修建結構荷載規范》進行選取,也可有條件自行做滑雪實驗。


        (4)地震效果因為膜自重很小,并且結構歸于柔性系統,自振周期長,根據公式地震慣性力I(t)=-m[?g(t) ?(t)],可見當質量m較小,自振周期t較大時,地震效果很小,因而能夠大幅度地減少地震效果的影響。


        3.裝置便利,檢修便利


        (1)裝置便利鋼支承和膜體的加工都在工廠進行,加工質量得到牢靠 ?,F場裝置時刻短,減少了對場所的占用。尤其是舊池改造項目可采取結構全體吊裝,不影響池體內部的設備工作。


        (2)檢修便利因為工藝上的要求,需求定時對設備修理和檢查,能夠經過在邊膜上預留門和通道的方法處理,參見巴黎污水池圖可知這種結構完成開門開窗非??旖?,可滿足任何工藝上的需求。


        4.美觀性


        (1)方法靈活多樣鋼支承反吊氟碳纖膜結構可根據場所條件的不同,規劃與周圍環境相協調的外觀,充分顯示了柔性結構的特色。


        (2)光學美感氟碳纖膜資料的透射率約為6%,在日照下結構內部具通透性和明亮度,能滿足內部設備檢修的需求,在夜間燈光照明時,光線透過膜材能到達特別的修建效果。


        (3)自潔性氟碳纖膜的外表處理具有良好的自潔功能,約束了灰塵堆積,便于保護,其抗污染能力遠遠超過傳統掩蓋材,能使修建保持清潔的外觀。


        (4)造型美觀鋼結構骨架粗暴壯麗,充溢陽剛的力感美,而氟碳纖膜則外觀優雅,顯得輕盈而瀟灑,充溢陰柔的曲線美,可謂剛柔并濟,相輔相成。在平淡的廠區必將構成一道亮麗的風景線,成為工廠具標志性的修建,使其充溢工業現代化的氣息。


        5.經濟性


        經濟性剖析以15年作為一個計算周期,對三種污水池加蓋系統進行比較,現列表如下:


        由上表可見,作為短期投入(5年)經濟性考慮,一般碳鋼+陽光板的結構方法是相對經濟的,但從長時間投入(15年)經濟性考慮,一般碳鋼(反吊)+氟碳纖膜的結構方法的經濟性遠遠超出其它兩種結構,并且二次替換只需求替換氟碳纖膜部分,而其它兩種結構需求全體替換。廢氣管理作為一個長時間行為,從深遠的意義上講鋼結構反吊氟碳纖膜結構應。


        五結束語


        綜上所述,氣體管理領域在我國還是一個較新的課題,歐洲的發展已趨成熟,在污水池加蓋工程中鋼支承反吊氟碳纖膜結構得到廣泛地使用。在我國傳統的污水池加蓋方法因為防腐蝕功能的缺陷已經制約了氣體搜集管理的發展,而耐腐蝕、輕質高強、造型多樣和透光功能良好的膜結構頂蓋經過工程實踐效果抱負,值得進行擴大推行。

          

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