毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
本课题主要研究煤气柜的变形监测，通过相关文献的阅读，现将资料做如下总结：
在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。煤气柜是贮存工业及民用煤气的钢制容器，有湿式煤气柜和干式煤气柜两种。煤气柜在钢铁联合企业和城市煤气部门发挥十分重要的作用, 它可以稳定管网压力、降低能耗、减少放散.干式柜在钢铁联合企业的煤气平衡和城市煤气的输配与贮存中已越来越得到普遍的应用。钢铁工业是耗能型工业，其耗能量占我国总能耗的l0％左右。在钢铁总成本中，能耗费用占20％~35％，能源价格呈快速上升趋势[1]。越来越多的煤气柜的建造，使得出现的安全问题越来越多。由工程建筑物以与工程建设有关的对象所可能引发的灾害，关系到人民生命和财产的安全，工程的变形监测分析与灾害预报是必不可少的，煤气柜特别是干式柜, 又是一种安全性要求极高、变形允许极限值要求极严的钢结构建筑物, 有必要对其进行高精度变形观测.因此对于煤气柜的变形监测是具有非常重大意义的。
变形监测是对监视对象或物体（简称变形体）进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征。对于工程的变形监测来说，变形体一般包括工程建筑物、机械设备以及其他与工程建设有关的自然或人工对象，煤气柜属于变形体的一种。变形监测有着实用上的作用：保障工程安全，监测各种工程建筑物、机器设备以及与工程建筑物有关的地质构造的变形，及时发现异常变化，对其稳定性、安全性做出判断，以便采取措施处理，防止事故发生。同时在科学上也有重要意义：积累监测分析资，能更好地解释变形的机理，验证变形的假说，为研究灾害预报的理论和方法服务检验工程设计的理论是否正确，设计是否合理，为了以后修改设计、制定设计规范提供依据[2]。
变形监测主要包括水平位移、垂直位移监测，偏距、倾斜、挠度、弯曲、扭转、震动、裂缝等的测量。随着科学技术的进步和对变形监测的要求的不断提高,变形监测技术也在不断发展。在20 世纪80年代以前,变形监测主要是采用常规地面测量技术和某些特殊测量手段。常规地面测量, 是采用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规测量仪器测定点的变形值。其优点:①能够提供变形体整体的变形状态;②适用于不同的监测精度要求、不同形式的变形体和不同的监测环境;③可以提供绝对变形信息。但外业工作量大, 布点受地形条件影响, 不易实现自动化监测。特殊测量手段包括应变测量、准直测量和倾斜测量, 它具有测量过程简单、可监测变形体内部的变形、容易实现自动化监测等优点, 但通常只提供局部的和相对的变形信息[3]。
目前，立式金属罐的倾斜测量有几种常用的方法：1在罐底测量倾斜度；2以焊缝为基准测量罐体倾斜度；3在罐外测量倾斜度；4钢丝悬垂法测量倾斜度；5在罐顶测量倾斜度[4]；对于这几种方法都是使用水准仪，测量变形点的高程，角度，使用相对应的公式计算出倾斜度，达到变形监测的目的。3、测量中的注意事项：（1）要将水准仪稳定安装在三角架上，不能有障碍物；（2）内测时，要注意内附件是否影响，罐底要稳定，人员不能走动；（3）注意调平水准仪，转动脚螺旋使圆水泡居中，将水准仪望远镜旋转180o，如圆水泡仍居中，则圆水泡轴线平行于竖轴，可以测量；如果圆水泡产生偏移则需要进行校正。（4）注意罐底形状，如果罐底是斜坡底，就不能采用罐体倾斜度的罐内测量中方法，则测量出的数据不能代表罐的整体倾斜度[5]。另外，基于全站仪的圆柱偏心测量功能，提出了圆形建筑物倾斜观测的新方法。测定建筑物底部、顶部中心的坐标，经过一系列的计算得到建筑物的倾斜度。(1) 应用全站仪圆柱偏心测量程序功能测定圆形建筑物的倾斜度, 测量误差在mm 级以内, 可以达到十分理想的测量精度。(2) 熟练运用这一功能, 不仅可以提高测量的速度和精度, 也不需要另外测量圆形建筑物的半径,可以节省大量的人力、物力。(3) 为了保证不同圆形建筑物对测量的精度要求, 应在建筑物不同方向上多次设站, 并重复观测取其平均值作为最后结果[6]。
对于大型煤气柜的变形测量，总体思路是在煤气柜周围狭窄空场内布设精密微型控制网, 用以精确测定立柱底层中心点坐标;再在外围以一级导线精度布设外围控制网, 采用小角法测定其它各层立柱中心相对于底层的位移矢量,即可计算出立柱各层中心点坐标.利用位移矢量分析柜体扭转、计算立柱垂直度, 利用立柱中心点坐标拟合柜体直径和几何中心。工作步骤：1变形观测控制网设计与施测，立体与柜体变形观测，基础沉降与顶架挠度观测[7]。
通过对观测数据的计算和分析，确定柜体的倾斜方向和沉降速率，如果符合国家标准则定期复测，一旦发现超过警示值，就需要报告有关部门，及时采取措施，防止出现安全隐患，造成不必要的损失。另外，煤气柜安全性要求极高, 尤其是干式柜允许变形值要求极严, 对此类工业建筑物, 从施工到运营, 应重视其生命周期内的变形观测, 以掌握其动态变形规律, 准确揭示其变形原因, 为煤气柜的设计、运行与维修提供依据[8]。
[1] 伍俊.能源管理在湘钢的应用[J].自动化博览，2010年，第三期。
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