在煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，煤場(chǎng)的存儲(chǔ)與管理方式不斷演進(jìn)。其中，膜結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，正逐漸成為煤場(chǎng)建設(shè)與改造的熱門(mén)選擇。它不僅改變了傳統(tǒng)煤場(chǎng)的面貌，更為煤炭存儲(chǔ)帶來(lái)了高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的全新體驗(yàn)。
膜結(jié)構(gòu)的工作原理與類型
膜結(jié)構(gòu)主要依靠膜材自身的強(qiáng)度和預(yù)應(yīng)力來(lái)承受外部荷載。常見(jiàn)的膜結(jié)構(gòu)類型在煤場(chǎng)中有廣泛應(yīng)用。氣承式膜結(jié)構(gòu)，通過(guò)在內(nèi)部建立正壓，利用內(nèi)外氣壓差撐起膜體，形成一個(gè)封閉空間，就像一個(gè)巨大的 “充氣帳篷” 覆蓋在煤場(chǎng)上。例如陜煤電力運(yùn)城公司的氣膜式全封閉煤場(chǎng)，選用耐高溫、抗腐蝕、抗老化和自潔性良好的 PVDF 材料作為膜材，在膜結(jié)構(gòu)外表面配備包有 PE 保護(hù)層的斜向網(wǎng)狀鋼網(wǎng)索進(jìn)行定型 ，膜結(jié)構(gòu)完成高度達(dá) 58 米，總面積約 2.8 萬(wàn)平方米，可滿足 2×600MW 機(jī)組 14 天的燃料需求。
另一種常見(jiàn)的是骨架式膜結(jié)構(gòu)，如首鋼水城鋼鐵原煤堆場(chǎng)環(huán)保封閉煤棚工程，采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)作為骨架，膜材覆蓋其上。沿網(wǎng)架結(jié)構(gòu)縱向 10 米高處設(shè)置防風(fēng)抑塵網(wǎng)，既保證了內(nèi)部通風(fēng)需求，又將露天的煤炭集中存放 。
卓越的環(huán)保性能
環(huán)保是煤場(chǎng)膜結(jié)構(gòu)備受青睞的重要原因。在防塵方面，采用高強(qiáng)度膜材全覆蓋設(shè)計(jì)的膜結(jié)構(gòu)煤棚，能有效阻隔煤塵飛揚(yáng)，防塵率高達(dá) 95% 以上。這極大地減少了煤塵對(duì)周邊環(huán)境的污染，輕松應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)格的環(huán)保督查，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型。
在控制有害氣體排放上，膜結(jié)構(gòu)封閉煤場(chǎng)可通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)，減少積聚的粉塵和有害氣體。氣承式膜結(jié)構(gòu)封閉煤場(chǎng)能有效控制煤場(chǎng)內(nèi)的空氣質(zhì)量，降低粉塵和有害氣體的排放，為煤場(chǎng)周邊的生態(tài)環(huán)境提供了有力保障。
出色的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)
膜結(jié)構(gòu)具備出色的結(jié)構(gòu)性能。其自重輕，像氣膜煤棚僅依靠?jī)?nèi)部氣壓支撐，膜材本身重量很輕，大大降低了對(duì)基礎(chǔ)的承載要求，這使得在一些地質(zhì)條件不太理想的場(chǎng)地也能輕松建造。同時(shí)，它可以實(shí)現(xiàn)超大跨度，內(nèi)部無(wú)梁無(wú)柱，擁有寬敞的空間，能輕松覆蓋萬(wàn)噸級(jí)煤堆，為大型機(jī)械設(shè)備在內(nèi)部作業(yè)提供了充足空間，斗輪機(jī)等設(shè)備在內(nèi)部運(yùn)行不受影響，無(wú)需改造，不影響煤場(chǎng)正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng) 。
而且，膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性強(qiáng)，可抵御惡劣天氣。如采用預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)的膜結(jié)構(gòu)，能抵御 12 級(jí)強(qiáng)風(fēng)以及 50cm 積雪，部分氣膜煤棚甚至能抵御 16 級(jí)臺(tái)風(fēng)、超過(guò) 8 級(jí)地震以及相應(yīng)的積雪荷載，保障了煤炭存儲(chǔ)在極端天氣下的安全無(wú)虞 。
顯著的經(jīng)濟(jì)效益
從建設(shè)成本看，膜結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)明顯。氣膜全封閉煤場(chǎng)由于內(nèi)部無(wú)梁無(wú)柱，膜材自重輕，降低了土建要求和成本，工期也可縮短至 2 - 4 個(gè)月，相比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)可節(jié)省 25 - 60% 的造價(jià) 。并且，膜結(jié)構(gòu)安裝簡(jiǎn)便，可快速搭建，能為企業(yè)節(jié)省大量時(shí)間成本，快速投入使用。
在后期維護(hù)方面，膜材具有自潔性、耐腐蝕性，像 PVDF/PTFE 等膜材，雨沖即凈，持久如新，在壽命期內(nèi)防腐和清潔的維護(hù)工作量較少，大大降低了維護(hù)成本。其使用壽命一般可達(dá) 20 年左右，有些甚至長(zhǎng)達(dá) 25 年以上，長(zhǎng)期來(lái)看，為企業(yè)節(jié)省了不少資金投入 。
廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景
膜結(jié)構(gòu)在不同類型的煤場(chǎng)均有廣泛應(yīng)用。在煤礦儲(chǔ)運(yùn)中，封閉式煤場(chǎng)膜結(jié)構(gòu)告別了粉塵污染，提升了礦區(qū)形象，保障了煤炭資源的儲(chǔ)存安全?；痣姀S儲(chǔ)煤采用膜結(jié)構(gòu)，可有效防自燃、防損耗，保障能源供應(yīng)穩(wěn)定。物流園區(qū)的煤場(chǎng)使用膜結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)全天候倉(cāng)儲(chǔ)，抵御雨雪侵蝕，降低煤炭熱值損失。港口碼頭由于需要快速周轉(zhuǎn)大宗煤炭，膜結(jié)構(gòu)的快速搭建和靈活擴(kuò)容特性，使其成為理想選擇 。
煤場(chǎng)膜結(jié)構(gòu)憑借其獨(dú)特的工作原理、卓越的環(huán)保性能、出色的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)、顯著的經(jīng)濟(jì)效益以及廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，成為現(xiàn)代煤炭存儲(chǔ)的創(chuàng)新之選。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，膜結(jié)構(gòu)將在煤場(chǎng)建設(shè)與煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮更為重要的作用，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)向更加綠色、高效、可持續(xù)的方向邁進(jìn)。
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