模块化标准（精选十篇）
模块化标准 篇1
一、集成电路物理设计
集成电路物理设计在经过不断的发展和探究之后, 现阶段主要是创建工程制图的精确的物理描述的过程。它能够有效地反应出其中的问题, 并且在短时间内找到解决问题的方案, 为工作提供较大的便利。集成电路物理设计遵守由制造工艺、设计流程以及通过仿真显示为可行的性能要求所带来的一系列约束。正所谓“没有规矩不成方圆”, 这一物理描述就为了达到这样的效果而存在的。相对来说, 在这个从网表到物理版图的映射过程中, 标准单元的放置是一个关键环节, 对全局具有决定性的影响。从本质上来说, 标准单元的放置决定着整个芯片物理设计的面积、功耗以及布局布线等能否成功。因此, 在研究的过程中, 以标准单元模块化放置为基准, 进行集成电路物理设计的研究。
二、标准单元放置
从客观的角度来说, 标准单元放置并没有想象中的那么简单, 很多的科研人员即使按照标准的顺序来进行研究, 也没有得到一个理想的效果, 因此, 在今后的工作中, 必须结合实际的情况, 将标准单元放置的工作有效的进行。值得注意的是, 标准单元模块化的放置是基础, 最重要的仍然是集成电路的物理设计。在实际的研究、设计工作中, 必须掌握好尺度, 才能得到一个较为理想的效果。
(一) 标准单元自动化放置
在标准单元放置的过程中, 自动化放置是一个核心要素, 必须结合实际的发展情况来进行。另一方面, 标准单元自动化放置要结合之前的科研成果与未来的科研方向, 才能对当下的工作产生较大的积极影响。本文认为, 对标准单元的自动化放置, 在设计中需要综合考虑时序和拥塞度这两方面因素。它是芯片物理设计流程中的基本一环, 并直接影响芯片的整体性能。一个不合理的布局, 不仅会恶化芯片性能。而且由于布局不合理所产生的多余线长会超过可利用的资源, 从而导致芯片的制造失败。鉴于这样的情况, 在布局完成之后, 必须要对布局进行评估, 通过系统的手段和规范的方式方法确定布局的好坏。只有这样才能保证标准单元自动化放置的效果, 在客观上为今后的工作提供较大的助力。
(二) 标准单元的模块化放置
集成电路的标准单元化模块放置, 在现阶段的工作中, 得到了一定的深化和加强, 突破了原有的一些束缚, 从整体的发展来看, 主要是通过把实现某一功能的标准单元放置时弄成一个组固定住。之后需要在版图上划定一个区域, 把标准的单元放置进去, 这种方法就是现阶段所应用的模块化放置。标准单元的模块化放置在实际的工作中, 并没有占很大比重, 但却起到了至关重要的效果。从表面上看, 只不过完善了集成电路的物理设计, 但是在实际的工作中, 集成电路因为标准单元的模块化放置产生了很大的积极影响。比方说模块化放置可以根据芯片各个模块之间的联系, 进行时序、面积、绕线等方面的优化。手动分模块摆放标准逻辑单元, 可以得到更合理的绕线资源和时序信息, 但是这需要对数字各模块之间的关系有深刻的认识。并且需要不断尝试, 寻找最合理的分布。由此可见, 虽然标准单元的模块化放置具有一个较大的积极影响, 在今后的工作中, 仍然需要较大的努力, 只有这样才能促进集成电路物理设计的发展, 并且得到一个更好的结果。
三、实例分析
针对标准单元模块化放置的工作特性, 同时结合集成电路物理设计的实际需求, 本文主要以TSMCO.35um四层金属三万门主时钟十三点六五MHz的非接触式读卡芯片进行一定的研究。选用这个芯片的原因在于, 具有较强的代表性。集成电路的物理设计并不是为了单独的服务于某一个企业或者某一个工厂, 而是需要在将来的发展中, 获得多个领域的青睐, 并且需要创造较大的经济效益和社会效益。因此, 必须采取具有高性能、代表性强的设备作为研究对象。在设计这个芯片的过程中, 根据IO出pin的位置, 决定把发射模块放在芯片左边, 接受模块放在右上方, 由于芯片上部是模拟部分。模拟接口放在芯片上方中间部分, s pi模块是整个芯片的控制部分, 放在芯片中间部分, f i fo寄存器模块放在芯片下边。通过系统的分析, 模块化设计的面积比标准单元自动放置的面积小, 这就充分说明了时序上模块化设计也比自动放置的更加稳妥, 能够在今后的应用中, 获得更加理想的成果。综合来说, 标准的单元手动模块化放置方案是非常可行的, 在今后会有一个更大的建树。
四、芯片物理设计流程及解决方案
(一) 布图规划
集成电路的物理设计并没有想象中的那么简单, 很多的工序都要采用综合性的方案来解决。在此, 本文主要对芯片物理设计流程及解决方案进行一定的阐述。首先是布图规划。这个环节是一个基础性的工作, 无论是在理论方面还是在实际的工作中, 布图规划需要大量的资料和数据, 并且要结合实际的发展需求进行规划。从客观的角度来说, 布图规划涉及到日后芯片的使用和整体的质量。在布图设计方面, 主要以PAD限制和CORE限制为例, 这种设计属于CORE限制, 这里我们最初设置芯片的利用率为零点八, Core to left/right/bottom/top spacing为三十。但是在后边初步进行布局及优化之后发现标准单元中间总会有大量拥塞存在, 这种情况下时序也难以满足, 经过多次的尝试, 最终Core utilization确定为为零点七五。
(二) 时序驱动布局
时序驱动布局对整体的工作和设计, 具有调和作用。这个环节能够对各种问题或者不合适的地方进行有效的疏导, 避免冲突和矛盾的产生。现阶段的时序驱动布局得到了很大的深化与加强, 而且总体的性能也得到了较大的提升。在此, 主要以解决拥塞问题为例。虽然解决方式多种多样, 但是利用时序驱动布局来解决问题, 较为迅速, 而且非常彻底。具体要看拥塞出现的位置, 如果拥塞出现在宏模块, 可能是macro之间的距离没有计算正确或者是pin的走向是不容易走线的方向;如果拥塞出现在宏模块和标准单元交界处, 可以在macro周围加一条halo, 在有阻塞的地方加一些小的placement blockage。由此可见, 时序驱动布局在解决拥塞问题的时候, 能够结合实际的情况, 并且采用针对性的方式进行处理, 能够为集成电路的物理设计产生较大的积极影响。
(三) 时钟树综合
基于标准单元模块化放置的集成电路物理设计, 不仅要求很高, 而且应用方向非常明确。我们必须根据现阶段的需求来进行设计。时钟树综合对集成电路中的操作能够产生较大的积极影响。从主观上来说, 时钟树综合是一项不可或缺的手段, 能够帮助科研人员减少工作步骤, 并且提高集成电路物理设计的精度, 为日后的发展打下一个坚实的基础。由于同步设计电路中所有的操作都需要时钟控制来实现同步, 因此必须在这个工作环节进行足够的努力。现阶段的时钟网络在所有信号网络中负载是最大的、走线最长, 并且要求是最苛刻的工作。综合来看, 时钟树综合的工作质量对芯片的性能具有决定性的影响。时钟树综合包括设置、综合、优化三步, 时钟树的布线规则采用两倍线宽、两倍间距, 这样有利于减小串扰;还有就是综合时要限制选用的buffer类型, 一般不用驱动能力最大和最小的单元。
总结:本文基于标准单元模块化放置的集成电路物理设计进行了一定的讨论, 从现有的情况来看, 集成电路的物理设计在大体上基本没有什么问题。但是在一些细节方面还是很容易出现隐患, 如果出现丝毫的偏差, 将会对集成电路物理设计产生较大的影响。所以, 今后必须克服这些隐患。另一方面, 只有结合实际发展中的各种要素, 才能得到一个理想的结果。
摘要：集成电路不仅占用的空间较小, 而且性价比较高, 能够满足各种不同的需要, 并且采用针对性的解决方案。在近几年的发展中, 集成电路得到了很大的青睐, 科技人员对其深化工作一刻都没有停止过。现阶段的科研重点在于, 基于标准单元模块化防治的集成电路物理设计。
关键词：标准单元,集成电路,设计
参考文献
[1]曾宏, 曾璇, 闵昊.超深亚微米下百万门级系统级芯片的物理设计方案[J].复旦学报 (自然科学版) , 2006 (01) .
[2]张俊峰, 江涛, 石荣刚.浮点数值计算器FPU的后端设计及验证[J].临沂师范学院学报, 2009 (06) .
[3]袁博, 刘红侠.针对乘法器内部加法运算次数的优化算法[J].西安电子科技大学学报, 2013 (03) .
VBA标准模块与类模块 篇2
随着工程越来越委员复杂，我们就有可能会有多个模块。使用多模块的好处就是，它允许将相关的过程聚合在一起，使代码的可维护性与可重用性大大提高，更使我们能够方便地管理代码。通过不同的模块，我们还可以为不同模块定制不同的行为，定制模块行为的方法有4种：
1、Option Explicit。当使用Option Explicit时，必须在模块中的所有过程声明每一个变量，否则会出现语法错误并不能被编译。这样做的好处是，它能消除程序中因为错拼变量名而导致程序错误，所以见意使用此选项。自动设定的方法：在VBA编辑器工具菜单中选项里的编辑器选卡中的要求声明变量选项选上即可。这个每次插入新模块时会自动插入此声明。
2、Option Private Module。当使用此设定时，模块中的代码将标记为私有，这样在宏对话框中就不能看到这些代码，也就是在Excel主界面的工具/宏/宏的对话框中不会显示私有的子程序名称，这也防止了模块的内容被其它工程引用，不过在同一工程中的其它模块仍然是可用的。
3、Option Compare {Binary | Text | Database}，
用于声明字符串比较时所用的缺省比较方法。如果模块中没有 Option Compare 语句，则缺省的文本比较方法是 Binary。
Option Compare Binary 是根据字符的内部二进制表示而导出的一种排序顺序来进行字符串比较。在 Microsoft Windows 中，排序顺序由代码页确定。典型的二进制排序顺序如下例所示：
A < B < E < Z < a < b < e < z < _ < _ < _ < _ < _ < ?
Option Compare Text 根据由系统区域确定的一种不区分大小写的文本排序级别来进行字符串比较。当使用Option Compare Text 对相同字符排序时，会产生下述文本排序级别：
(A=a) < ( _=_) < (B=b) < (E=e) < (_=_) < (Z=z) < (_=_)
Option Compare Database 只能在 Microsoft Access 中使用。当需要字符串比较时，将根据数据库的区域ID 确定的排序级别进行比较。
4、Option Base {0 | 1}。用来声明数组下标的缺省下界。
注意 Dim、Private、Public、ReDim 以及 Static 语句中的 To 子句提供了一种更灵活的方式来控制数组的下标。不过，如果没有使用 To 子句显式地指定下界，则可以使用 Option Base 将缺省下界设为 1。使用 Array 函数或 ParamArray 关键字创建的数组的下界为 0;Option Base 对 Array 或 ParamArray 不起作用。
模块化标准 篇3
【关键词】标准 质检专业 应用型模块化 教材编写 中职教育
【基金项目】2015年度广西职业教育教学改革立项项目，项目编号：GXZZJG2015B258。
【中图分类号】G71【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0199-02
随着国家《质量发展纲要（2011-2020年）》的出台，质量发展是兴国之道、强国之策的理念越来越深入人心，同时也对我们质检专业的职业技术教育提出了更高要求。如何提高教学质量，争取市场和社会认可，形成自身办学特色，为社会培养合格的中、初级应用型质量工作者等，都是质检专业职业技术教育必须回答的问题。职业技术教育研究诸领域中，教材建设是提高教育教学质量、实现培养目标的关键，同时也是职业技术教育改革的难点。
1.中职质检专业应用型模块化教材编写中存在的主要问题
1.1中职质检专业传统教材现状及缺陷
由于我国专门的质量管理监督检验院校数量少，质量管理监督检验专业相关配套教材种类和数量都偏少，中职学校目前可以选择的大多数都是传统的质检专业教材，这些教材多是参照大学本专科的教材编写的。由于大学本专科的培养目标是研究型、创新型人才，传统的大学本专科教材多是学科性教材，主要是系统地、由浅入深地介绍和讲解一门学科研究的对象、任务和方法，讲解基本概念、基本理论及其来源或公式定理的推导过程，应用理论或应用技术等等，以期全面、系统、完善，逻辑严密，兼容并蓄地涵盖该领域的全部成果。
由于中职学生文化基础整体比较差，普遍存在畏难情绪，因此学生出现学习目的不明确、动机不强、自觉性较差、学习兴趣不高等问题的比率比较大。学生的实际情况决定了中职教育使用的教材不能是纯理论或者偏重理论的教材，不应该是传统本专科教材的翻版或简化版。而中职教育培养的目标是初级应用型技术人才，培养目标的不同，也决定了其课程体系应该区别于传统本专科教学课程体系，与传统的课程体系相适应的教材也必须改革。
1.2应用型模块化教材编写的意义及编写是否成功的关键点
中职教育要实现“毕业就能就业，上岗就能顶岗”的培养目标，教材编写应重点突出实践教学环节，强化职业技能的培养。模块化教学是以技能培训为核心的一种教学模式。在教学中引入模块化教学法，将课堂教学搬到实训实验室，以技能为主线，将理论知识与技能要求融为一体，把理论教学与实际操作融为一体，让学生通过听、看、练等方法全面调动大脑的学习动机，使学生更快、更牢固地掌握所学知识。模块化教学法改变了以往理论知识满堂灌的死板教学模式，所以能大大激发学生的学习情绪和兴趣，使学生不觉得单调乏味，因而达到理想的教学效果。而编写适合中职使用的应用型模块化教材，则是实现中职质检专业模块化教学的关键。
在应用型模块化教材的编写过程中，基本原则是依据实际工作岗位对知识与技能的要求，结合与该问题相关的理论知识和实践经验，提炼出若干专题或问题，围绕这个专题或问题，将一门或几门专业课中有关的理论知识或操作技能有机结合，提供给学生完整的、清晰的有关这一专题或问题的解决方案。但是在教材编写的具体过程中我们发现：怎样界定实际工作岗位对知识和技能的要求，是编写应用型模块化教材必须明确面对的最基本问题。这个问题如果不能很好的正确解决，后面的工作将出现偏差。
2.标准的含义以及在应用型模块化教材编写中的作用
2.1标准与标准化的含义
在GB/T 20000.1-2002《标准化工作指南 第1部分： 标准化和相关活动的通用词汇》中对标准的定义是：为了在一定范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用的和重复使用的一种规范性文件。
标准是科学、技术和实践经验的总结。为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动，即制定、发布及实施标准的过程，称为标准化。企业生产、管理和岗位标准化是产品质量控制的关键。
以食品相关标准为例，在食品安全国家标准体系中，各部分既相互独立又互相依存：以基础标准为纬，以产品标准为经，就基本搭建起了一个基础的二维平面网状结构。生产经营规范标准将作为一个全方位对食品、食品添加剂和食品相关产品生产经营过程进行要求的部分，承担起将二维的网状结构变成三维的作用。其中检验方法标准将成为每一条经纬的支撑部件，起着不可忽视的加固作用。
对于质检工作来说，标准就是开展产品质量检验工作的准则，标准贯穿于质检工作的全过程，没有标准就难以开展产品质量监督检验工作。可以说标准就是质量，没有标准就谈不上质量。因此，在质检专业应用型模块化教材的编写过程中，必须把质检岗位的相关标准放在重要的位置，根据质检岗位的相关标准进行教材编写。
2.2 标准在应用型模块化教材编写中的作用
2.2.1 了解标准，才能让教材内容与实际工作岗位要求无缝接轨
职业教育有着实践性强的自身的特点，中职教育的目的是培养初级应用型技术人才，毕业生直接面对各种生产企业。企业是以盈利为目的的，追求利润最大化是企业的主要特征，所以对于企业来说，受欢迎的中职毕业生必须具备一定的专业基础知识，最好是对企业实际生产岗位情况、技术标准有较好的认识，这样能最快速地熟悉适应企业工作岗位，提高工作效率。例如食品企业产品质量检验员这样的工作岗位，如果中职学生不掌握岗位技术标准和熟悉国家标准规定的检验程序，根本不能适应企业质检员岗位的工作要求。由此可见，标准是质检专业学生应熟练掌握的知识点，是他们能迅速适应工作岗位的必杀技。
可以说企业的需求决定了中职学校的专业人才培养目标，如何让学校培养的学生能与企业工作岗位实现无缝对接是每个中职学校都必须面对的问题。目前中职学校常见的任务导向教学法、项目教学法、岗位对接教学法和模块化教学法等各类教学方法的改革创新，目的都是为了学生能具备符合企业相关岗位要求的基本技能，实现“毕业就能就业，上岗就能顶岗”的培养目标，从而使学生能够可持续发展，并在一定程度上推动学校和企业的共同发展，达到学生、企业、学校三赢。而在这些教学改革创新过程中，教材定位、编写是关键。只有教材编写人员熟悉企业所生产的产品的产品标准和具体工作岗位需要的技术标准，才能对企业的定位，企业的相关岗位要求有准确具体的了解，也才能编写出符合企业实际情况和要求的应用型教材。由此可见，标准的应用和正确解读是应用型模块化教材编写的关键点，以目标工作岗位的职业资格相关标准为切入点，以就业为导向编写应用型模块化教材，才有可能编写出成功的应用型模块化教材。
2.2.2 了解企业的产品标准，是教材内容选择设置的基础
产品标准是指对产品结构性能、规格、质量和检验方法所做的技术规定，它可以规定一个产品或同一系列产品应满足的要求，以确定其对用途的适应性。产品标准是表示产品质量的水平和尺度，也是生产企业对消费者和社会的产品质量责任承诺。
只有充分了解一个企业所生产的产品的产品标准，确定其产品标准执行的等级（如：国家标准或企业标准）、内容，才能了解该企业或者该类型企业的产品生产能力与质量水平，从而确定教材编写时教材内容的选择与模块设置。
例如在《茶叶感官审评》应用型模块化教材的编写过程中，根据茶叶生产企业采用的国家标准：GB/T 14456.1-2008《绿茶》、GB/T 13738.2-2008《红茶》、GB/T 30357.2-2013《乌龙茶 铁观音》、GB/T 22292-2008《茉莉花茶》等产品标准，选择并设置了《绿茶》、《红茶》、《铁观音》、《茉莉花茶》等模块，确保了教材内容与企业所生产产品种类的一致性。
2.2.3 了解质检岗位检验方法标准，实现教材内容与工作任务对接
检验方法标准是判定产品是否合格的依据。在产品质量检验的过程中，可以按照相应的检验方法标准直接通过检验所得的数据来判定产品是否合格，以及产品质量的优劣。熟悉相关岗位的检验方法标准，才能确定该岗位的工作任务，进而确定应用型模块化教材内容的选择设置是否符合实际工作岗位的具体要求，实现教材内容与工作任务对接。
例如在茶叶生产企业中，企业需要依照规定设置质检员和评茶员的质检工作岗位。GB/T 23776-2009《茶叶感官审评方法》是茶叶生产企业评茶员的检验方法标准，是所有茶叶感官审评工作的基准。茶叶感官审评操作过程是否正确，茶叶样品各项因子优次审评打分是否准确，对茶叶样品各项因子出具的评语是否精准，都要建立在审评过程是否严格遵守GB/T 23776-2009《茶叶感官审评方法》的基础上。因此在《茶叶感官审评》课程的应用型模块化教材的编写中，要首先清楚认识到茶叶生产企业质检员和评茶员的质检工作岗位的最根本的检验方法标准——GB/T 23776-2009《茶叶感官审评方法》，再对标准进行分解、组合，最后编写形成《茶叶感官审评基础》、《茶叶感官审评通用方法》、《茶叶各项因子审评重点》等基础模块。学生通过对这些模块的学习，重点掌握GB/T 23776-2009《茶叶感官审评方法》的内容，树立正确的茶叶感官审评理念，掌握正确的茶叶质量检验方法标准，为将来到茶叶生产企业相关岗位工作实习打下坚实的理论基础。
3.结束语
标准是开展产品质检工作的准则，标准贯穿于质检工作的全过程。标准是中职质检专业应用型模块化教材编写的基础，只有正确认识目标企业质检工作岗位的相关标准，才能确保中职质检专业应用型模块化教材的编写成功，才能实现中职教育“毕业就能就业，上岗就能顶岗”的培养目标，从而使学生能够可持续发展，并在一定程度上推动学校和企业的共同发展，达到学生、企业、学校三赢。
参考文献：
[1]郝理想.对接职业岗位的中等职业学校实践教学体系探析[J].职教通讯，2015.07.
[2]柯钢.与职业岗位技能标准相衔接的《网络安全技术》课程标准研究[J].软件导刊，2014.12.
[3]乔红芳，王永红.标准化在企业质检机构中的作用[J].化工质量， 2002.03.
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模块化标准 篇4
工业汽轮机的使用领域十分广泛, 主要应用于石油、化工、冶金、电力和轻工等领域中驱动压缩机、鼓风机、泵及压榨机等旋转机械, 也应用于造纸、制糖、酿酒、食品、建材、制药和城市加压煤气以及热电联供、利用地热和低品位余热发电设备[1]。由于汽轮机设计制造的周期很长, 因此, 如何灵活、快速、方便地进行工业汽轮机的热力设计计算, 一直是很值得研究的问题。目前, 各主要工业汽轮机生产厂家使用的热力设计软件一般由厂家根据各自产品的特点, 采用高级语言进行直接编程, 生成单一的可执行程序。但这些软件仅对某一类别汽轮机设计适用, 通用性差, 无法满足工业汽轮机类型多、功能特点要求特殊和设计流程非标准化的需要, 而且软件的可视化不好、灵活性不高、程序操作界面复杂, 越来越不能满足汽轮机生产厂商和用户的需求[2]。
本研究在总结工业汽轮机通流部分热力设计的基本原理和设计流程的基础上, 开发一套完整的汽轮机热力设计软件。
1 抽汽式工业汽轮机各级段设计流量的确定
当汽轮机有调节抽汽或补汽时, 从抽汽口或补汽口处把机组分成几个部分, 例如对于有二次可调抽汽的机组, 将机组视为3个组成部分:高压部分、中压部分和低压部分。调节抽汽式汽轮机不能像纯凝机组那样仅仅按照功率的大小来区分各种工况。随着抽汽量 (一次或二次) 及功率的变化, 高、低压或高、中、低压各部分的流量各不相同, 因而也不能用一种流量作为整个机组通流部分的设计流量。因此, 在设计前, 必须充分了解该机组的主要或经常运行工况, 然后分别合理地确定各部分的设计流量, 以保证机组在长期运行中能有较高的经济性。
根据机组的主要运行工况, 调节抽汽式汽轮机可以分为3种类型:①任何热负荷下均可发出额定电功率的机组;②工业抽汽比重很大, 而热负荷又比较稳定的机组;③抽汽量随季节变化较大的机组[3]。以下将根据这3种机组各自运行的特点, 阐述机组各级段设计流量的确定方法。
1.1 任何热负荷下均可发出额定电功率的机组
机组在最大热负荷时, 进口流量最大, 这时机组高压部分流量达到最大值, 而机组低压部分流量比额定流量小, 机组可以发出额定电功率;当机组热负荷逐渐降低时, 低压部分流量增大, 若要维持机组发出额定功率, 势必要减小机组的进口流量;当热负荷下降到零, 也就是达到纯冷凝工况时, 为了使机组能发出额定电功率, 机组低压部分流量达到最大值, 而此时高压部分流量小于其额定流量。由此可见, 这种类型的机组各级段出现最大流量的工况不一样, 为了保证机组各级段在出现最大流量时的通流能力, 必须首先判断各级段分别在何种工况下流过最大流量, 以该工况作为该级段的设计工况。
以二次可调抽汽机组为例, 说明机组各级段对应的设计工况的确定原则, 其高、中、低压段对应的设计工况, 如表1所示。
在确定了机组级段的设计工况之后, 就可以根据流量平衡和功率平衡计算出级段的设计流量。
二次可调抽汽机组的流量平衡方程为:
G0=Gb1+Gb2+G3 (1)
功率平衡方程式为:
Pe= ( (Δh
(Δh
由上式可得:
式中 G0、G3—机组进汽和排汽流量;Gb1、Gb2—机组一次和二次可调抽汽量;ηri1、ηri2、ηri3—机组通流部分各级段相对内效率的初步估计值;ηg、ηm—机组的发电机效率和机械效率;Pe—汽轮机额定功率; (Δh
(1) 高压段的设计流量。
由表1可知机组高压段的设计工况, 此工况下, Gb1、Gb2都为额定抽汽量, 将Gb1、Gb2用各自额定值代替后代入式 (2) , 求得的G0就是高压段的设计流量G
(2) 中压段的设计流量。
由表1可知机组中压段的设计工况, 此工况下, Gb1=0、Gb2为额定抽汽量Gb2额, 代入式 (2) 后求得:
中压段设计流量为:G
(3) 低压段的设计流量。
由表1可知低压段的设计工况, 此时Gb1=0、Gb2=0, 低压段设计流量为:
在机组实际运行中, 由于存在回热抽汽, 必须考虑回热抽汽对各级段设计流量的影响。软件在进行各级段设计流量的计算之前, 已经进行了回热系统的估算。因此, 在用以上方法求出各级段的设计流量后, 再减去级段前的回热抽汽量, 才是最终的该级段设计流量。
1.2 抽汽量稳定的机组
热负荷稳定的机组, 常常设计成抽汽量为额定值时机组电功率达到最大;当抽汽量最大时, 电功率下降;抽汽量减小时, 电功率也下降, 即电功率随进汽量 (G0) 的下降而下降, 低压部分流量始终保持不变;直到纯凝工况时, 高压部分进汽量最小, 机组总功率也达到最小。在各段可调抽汽量都为额定值时, 这种机组各级段的流量都达到最大值。因此, 以该工况作为机组所有级段的设计工况。以二次可调抽汽为例, 首先用式 (2) 求出设计工况下的机组进口流量G0, 则高压部分设计流量就等于G0, 而其他级段的设计流量就等于G0减去该工况下该级段前的可调抽汽流量和回热抽汽量之和。
1.3 抽汽量随季节变化较大的供暖抽汽机组
抽汽机组的纯凝工况是其经常运行的工况, 为了使纯凝工况下有较高的效率, 将机组在纯凝运行且发出额定电功率时的工况作为机组的设计工况。机组高压部分设计流量由下式确定:
式中 Pe—汽轮机的设计功率; (h
求出G0后, 将G0分别减去各级段前的回热抽汽量就得到机组其他各级段的设计流量。
2 非标准工业汽轮机热力设计软件
2.1 工业汽轮机热力设计软件的主流程
工业汽轮机热力设计主要包括以下流程[4,5]:①基本参数的分析和确定;②主蒸汽流量和主阀直径的计算;③回热系统的热平衡初步估算;④第一调节级的详细热力设计;⑤机组焓降分配与级数确定;⑥机组第一调节级后各级的详细设计;⑦回热系统的热平衡详细计算;⑧汽封和轴封漏汽量计算以及整机校核;⑨轴向推力的计算;⑩热力系统图的绘制。
本研究将以上设计流程进行归纳总结后, 采用模块化的编程方法[6,7], 利用编程工具VC进行程序编制, 开发出了工业汽轮机热力设计软件的主流程系统。
2.2 非标准工业汽轮机设计流程分析
工业汽轮机需求有多样化的特点, 为了使工业汽轮机热力设计软件具有较好的通用性, 实现凝汽式、背压式、抽凝式和抽背式等多种不同类型工业汽轮机的热力设计功能, 有必要对上述各种类型机组的热力设计流程进行分析。除了工业汽轮机热力设计的主要流程之外, 不同类型的工业汽轮机在设计流程上还有各自特点:可调抽汽式工业汽轮机的特点是有抽汽系统, 有些机型还有补汽和回水系统, 而且不同功用的抽汽机组主要或经常运行的工况也不一致, 需要分别确定其各个级段的设计流量;凝汽式机组需要进行凝汽器的设计计算, 其他机组则不需要;每个调节级的配汽方式可选用喷嘴配汽、旋转隔板配汽、节流配汽中的一种, 而每种配汽方式配汽损失百分比计算方法是不一致的。
为了使软件能处理不同类型工业汽轮机热力设计中的特殊流程, 将这些特殊流程编制成为独立的程序模块。由以上分析可知, 这些模块有:①抽汽、补汽计算模块;②机组各级段设计流量计算模块;③凝汽器设计计算模块;④配汽机构计算模块。
以上独立的小程序模块设计好之后, 把它们嵌入到工业汽轮机热力设计软件的主流程之中, 从而组成了整个工业汽轮机热力设计软件。在实际的工业汽轮机热力设计过程中, 软件系统会根据要设计的工业汽轮机的不同功能特点, 有选择性地调用这些模块, 形成不同的设计组合, 从而使软件能够实现多种类型的工业汽轮机热力设计的功能。
整个软件设计流程图, 如图1所示。
3 算例分析
以一次可调抽汽凝汽式机组CN3-3.43/0.49的设计过程为例, 对工业汽轮机热力计算软件的主要功能进行测试, 并对设计结果进行分析。设计参数, 如表2所示。
按照上述软件设计流程进行设计计算, 将软件计算得出的主要计算结果与原始设计资料的对应数据作比较, 如表3、表4所示。
注:表中的每组参数中, 第1行为软件计算结果, 第2行为原始设计资料提供的参数。
由表4可以看出, 在机组的级数、各级直径和轴封系统等参数参考原始设计资料数据的条件下, 软件计算结果准确, 可以提高汽轮机的热力设计效率, 缩短热力设计周期, 为企业争取更多的时间。
4 结束语
抽汽式工业汽轮机各级段设计流量的确定方法从汽轮机运行的主要工况出发, 在满足热负荷和电负荷的情况下, 保证了机组运行在效率相对较高的工况之下。由于程序采用模块化编程的方法进行开发, 设计者在设计时, 只需要根据工业汽轮机的具体功能需求在软件的交互界面进行设置, 软件就会调用相应的程序模块进行组合设计计算, 这使软件系统能满足凝汽式、背压式、抽凝式、抽背式等多种不同类型工业汽轮机的热力设计需求, 大大提高了非标准工业汽轮机的热力设计效率。
摘要：在总结工业汽轮机通流部分热力设计的基本原理和设计流程的基础上, 提出了一套抽汽式工业汽轮机各级段设计流量的确定方法, 并借助模块化编程思想, 开发了工业汽轮机热力设计软件系统。分析了采用模块化编程解决工业汽轮机的非标准性导致其热力设计流程多样性的问题。测试结果显示, 该软件系统能适用于凝汽式、背压式、抽凝式和抽背式等多种不同类型工业汽轮机的热力设计。
关键词：工业汽轮机,热力设计,非标准设计,模块化,设计流量
参考文献
[1]伍爱民.工业汽轮机市场需求结构与预测[J].工程建设与设计, 2000 (2) :8-10.
[2]李盾, 黄树红.汽轮机热力设计平台[J].华中电力, 2005, 18 (3) :25-28.
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[6]ALEXANDER C.Performance and power evaluation of C++object-oriented programming in embedded processors[J].Information and Software Technology, 2003, 45 (4) :195-201.
新标准英语六年级教案第二模块 篇5
本课教学内容为第七册第二模块第一单元，重点用“There be”句型描述事物。
二、学生情况分析
学生通过上节课的学习，进一步提高了学习兴趣，有利本课教学工作的开展。
三、教学目标 知识与技能目标
There’s a Chinatown in New York!
There are lots of Chinese shops and restaurants there.语言目标
用“There be”句型描述事物。情感态度与价值观
通过对本课的学习，培养学生爱学习、会学习的良好习惯，进一步提高学习兴趣。
四、教学重难点 教学重点：
There’s a Chinatown in New York!
There are lots of Chinese shops and restaurants there.教学难点： 用“There be”句型描述事物
五、教具准备 磁带、录音机、挂图
六、教学过程 1．热身运动
（1）有节奏的颂唱上一单元的儿歌。（2)听写上一单元的单词。2．导入：
老师再拿出一张纽约唐人街的图片，询问学生:“Do you know where it is? What can you see in this picture?”请学生回答你的问题。有些学生可能对唐人街有所了解，肯定他们的发言和大胆尝试。对学生说：“Daming现在在美国表兄的家里，他正在给家人发送email。他想念家人吗?他今天了解到了关于美国的什么情况呢?让我们一起看看。学过今天的课文。我们要试着使用这些语言介绍一个我们自己去过的有趣的地方.”
3．活动一：
学习新词，并用新词造句。帮助学生了解新词的含义，及实际运用。
4.课文教学：
老师将本课的挂图贴在黑板上，或是通过播放动画呈现SB活动l。请学生认真听Daming和Simon的对话，然后判断Daming是否想念中国，为什么?通过文中的对话“Do you miss China ? Sometimes.”以及Daming迫不及待地想要去唐人街的表现，老师可以引导学生得出肯定的回答，并引出“Chinatown”的话题。
老师提问：“Where is Chinatown? What is it like?”再放一遍录音，请学生看着书听．并试着从书中找出问题的答案。引导学生用文中的句子回答问题：“There’s a Chinatown in New York.There’re lots of Chinese shops and restaurants there.There’s Chinese dancing.”老师板书以上三个重点句子，并向学生进行关于唐人街的背景介绍。
学生掌握后老师放录音,请学生逐句跟读课文。请学生看SB活动2中的插图，并试着描述图中有些什么。鼓励学生大胆尝试。然后放录音，请学生仔细听，并注意对话中所使用的语言。引导学生回顾井比较”there is”和“there are”的用法。
全班一起完成AB练习1。老师可以先请学生几人一组讨论如何完成这封email，然后带领全班朗读例句和提示词，再播放录音。可以先请单个学生
说出句子，然后再让他们把答案写出来。完成后，老师请单个学生读出答案，全班订正，最后再通读一遍。
5.活动二：
这课主要运用“找不同”的方法来实现用“There be”句型描述事物的目的。学生观察演示文稿中两幅图的相同点与不同。用“There be”句型表述出来。注意单复数be动词的用法以及就近原则。
6.全班学生两人一组完成运用任务l，从三幅图所画的教室(computer room，classroom, music room)中挑选自己最喜欢的一问，向同伴进行描述。讲述得较好的学生可以自荐或是由同伴推荐，到教室前面向全班讲述。
7.活动三：
将全班分为两组开展找不同的游戏。找到一处加一分。教师需准备多组“找不同”图片演示文稿。获奖小组奖励印章，学生积极性很高。
七、课堂小结
如何用“There be”句型描述事物
八、课后作业
抄写课后单词；学生在课后选择完成运用任务4，给自己的朋友发一封email，介绍自己游览过的城市或国家。
九、板书设计
Unit 1 Chinatown in America.Where is Chinatown? What is it like? There’s a Chinatown in New York!
There are lots of Chinese shops and restaurants there.十、教学反思
Unit 2 Postcards from China.一、教材分析：
本课教学内容为第七册第二模块第二单元，重点是用“There is／There are”介绍事物。
二、学生情况分析
学生通过上节课的学习，学生积极性较高，有利本课教学工作的开展。
三、教学目标 知识与技能目标
掌握：There are lots of bicycles in China.There is a very famous river.语言目标
用“There is／There are”介绍事物 情感态度与价值观
通过对本课的学习，培养学生爱学习、会学习的良好习惯。
四、教学重难点
教学重点：There are lots of bicycles in China.There is a very famous river.教学难点：使用“There is／There are”介绍事物
五、教具准备 磁带、录音机、挂图
六、教学过程 1.热身运动
向全班问好，请几位学生把上节课的家庭作业读给全班同学听。请学生回忆Daming与Simon的对话,并提出相关的问题：“Do you remember Chinatown from the last unit? Where is it?”引导学生做出相应的回答。
2.导入：让学生先观察图片，猜猜都是中国的什么地方。然后播放录音，让学生给所听到的录音图片排序。接着让学生跟读。
3.试着让学生用自己的语言描述图片上的内容。4.现在可以变换练习方式。请学生两人一组．向对方介绍六张明信片中自己最喜欢的一张。如果有必要，可以再放一遍录音，请学生逐句跟读，并试着抓住每张明信片最主要的特征．然后再向同伴讲述。鼓励学生根据图片进行更多描述，或是把自己对该事物的了解添加到描述中去。
5.重音的学习：请学生听SB unit 2活动3的录音，之后让学生试着跟读一遍。要求他们注意重读的地方。请学生把书翻到SB unit 2活动3，仔细看书上的句子以及每句话中用黑体标出的地方，比较一下自己刚才跟读时重读的位置与书上的标注是否一致。老师再放录音，学生边听边看书，认真体会。
6.活动一: 现在学生衣服上的图案很丰富.教师可让一个学生站在黑板前,让其他学生用“There be”句型来描述学生衣服上的图案.如: There are some ducks on her dress.7.活动二:
四人小组,运用 “There be”句型描述自己所带的照片,也可以是收集的他人的照片,或风景人物照等.如: There are some children are playing football in the playground.8.学习歌曲：
完成SB unit 2活动4，请学生欣赏并学习一首歌曲。放录音前，请学生们先试着通过文字和图片猜测歌曲的内容。播放录音，请学生积极模仿录音中的语音语调。如果他们感到学习歌词有困难，老师可以先把领读带中歌曲前慢速朗读的歌词放一遍给学生听。
七、课堂小结
让学生对“There is／There are”用法进行小结，教师补充强调。
八、课后作业
学生挑选一张本地风景的明信片，用英文进行简单的描写和介绍，然后把明信片寄给自己的好友。
九、板书设计
Unit 2 Postcards from China.There are lots of bicycles in China.There is There is a very famous river.There are
模块化标准 篇6
关键词：标准配送式智能变电站,二次组合设备,模块化
0 引言
2014年, 国家电网公司创新变电站工程建设模式, 开展标准配送式智能变电站建设, 大力推行“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”理念, 全面提升电网建设能力。二次系统作为智能变电站的重要组成部分, 由继电保护、调度自动化、系统通信、站内通信、变电站自动化系统等组成, 实现人与一次系统的联系, 使一次系统能够安全经济运行, 是电力系统不可或缺的重要组成部分。
2010年国家电网公司发布了《国家电网公司输变电工程通用设计》 (以下简称《通用设计》) 。《通用设计》的每个基本方案均由若干基本模块组成, 具体工程可根据本期规模使用子模块进行调整。在综合考虑电压等级、建设规模、无功补偿、电气主接线形式、配电装置形式等后, 按照布置或功能分区将每个方案划分为若干个基本模块, 如一个220kV变电站方案包括220kV配电装置模块、110kV配电装置模块、主变、35kV模块、主控通信楼模块等。《通用设计》中, 电气一次和土建的标准化已达到了模块化水平, 而二次系统部分模块化建设的步伐远远滞后, 已无法满足目前标准配送式变电站建设的需求。随着国家电网公司标准配送式智能变电站建设的大规模开展, 有必要进一步提高二次系统的标准化程度, 使其达到模块化水平。
1 组合二次设备技术发展现状
目前, 二次设备厂家主要生产保护测控装置, 在工厂内将所需要的保护测控等二次装置组装在外购的柜体内。国际主流柜体制造商的柜体均采用标准尺寸、标准元器件、模块化选择。变电站主流二次屏柜参数:2 260mm×900mm×900mm (站控层服务器柜) ;2 260mm×800mm×600mm (一体化电源柜) ;2 260mm×600mm×600mm (主变保护/测控柜及其它二次屏柜、通信屏柜) 。
下面介绍3种屏柜具体设备布置情况。
(1) 站控层服务器。一体化监控主机、数据服务器等站控层设备尺寸可能会因设备商的不同而存在差异, 导致站控层设备组屏尺寸达到2 260mm×900mm×900mm, 甚至更大。
(2) 一体化电源柜。电源柜内高频整流模块、进出线空开多, 柜后端子排多, 且柜体宽度受限, 典型尺寸为2 260mm×800mm×600mm。交流、UPS、逆变电源、应急照明切换控制柜及继电保护试验电源柜与直流电源柜类似。
(3) 保护/测控柜、通信屏柜。在智能变电站中大部分电缆二次回路的功能由光缆连接、数字信号回路实现, 保护/测控柜端子排较常规变电站大幅减少, 柜体宽度有压缩空间, 尺寸可优化为2 260mm×600mm×600mm。通信设备柜与保护/测控柜类似。
基于3种主要柜体尺寸, 考虑将这些柜体保持高度与深度的一致, 在宽度方向上进行拼接, 按模块方式重新排列, 形成结构更紧凑、空间利用率更高的组合柜体。
2 组合二次设备标准化研究
2.1 模块划分原则
变电站二次系统的划分必须体现“安全性、独立性、适应性、灵活性、通用性、先进性、经济性”相协调统一的原则。
(1) 安全性。各模块安全可靠, 通过模块拼接得到的技术方案安全可靠。
(2) 独立性。各模块应能独立完成相应功能。
(3) 适应性。二次系统的模块划分应能适应已有电气一次的模块划分。
(4) 灵活性。模块划分合理、接口灵活, 建设规模的变化只引起模块简单增减。
(5) 通用性。在一个系统中, 模块的规格统一、种类较少、通用性高。
(6) 先进性。推广应用电网新技术, 设备选型先进合理, 占地面积小, 注重环保, 各项技术经济指标先进。
(7) 经济性。综合考虑模块的组成, 配置合理经济。
按照变电站二次设备的不同功能, 对二次设备室内屏柜进行分区, 以模块为单位合理布局。按照相近功能区域组合安装的理念, 将二次设备室内二次设备以模块为单元分为一体化监控模块、一体化电源模块、间隔设备模块和通信模块。各模块内部模块化组屏, 以降低工地装屏、接线任务量, 大幅提高建设效率。
2.2 模块化组屏及内部接线方案
二次设备室内采用模块化组屏方式, 模块柜通过一体化底座完成屏柜固定及预制线缆储纤功能;通过屏间侧壁开孔, 完成模块内部走线, 以减少现场安装接线。
2.2.1 模块柜即插式安装方案
(1) 屏柜拼接方式。模块化屏柜包括顶盖组件、侧门组件、前门组件、后门组合和框架组合。屏柜采用框架结构, 屏间采用“即插式”可插拔接口。五大组件均为可拆卸式, 均拥有插拔接口。屏柜组件如图1所示。
(2) 柜-线缆室拼接方案。屏柜本体与线缆室采用螺栓固定, 从机柜内侧直接固定到滑动的插入螺母, 不再需要紧锁螺母。
2.2.2 模块柜内线缆连接方案
常规二次设备室屏柜内的控制、动力、通信、远动等电缆、光缆、光纤 (以下简称线缆) 一般通过屏后走线槽从屏柜下方出线与室内其它柜体或室外柜体中一、二次设备连接。同时, 屏柜内设备数量差异较大, 导致屏柜内电缆疏密不一, 空间无法得到有效利用。采用组合式二次设备柜后, 将柜体模块化, 集中功能相近的二次设备, 同时在柜体下方布置线缆室, 供电缆集中走线用。
线缆室位于模块柜与小车之间, 与柜体材质相同, 高100mm, 可供光缆、电缆走线用。一体化监控模块内部走线如图2所示。
(1) 柜内走线。通过一体化底座完成屏柜固定及预制线缆储纤功能, 即模块柜内走线采用设备—线缆室—设备的方式。二次设备室采用活动地板, 可在活动地板下空间内盘光缆或尾缆。生产厂家通过在屏间侧壁开孔, 在厂内完成模块内部走线, 从而避免电缆沟或架空地板敷设, 减少现场安装接线。
(2) 柜外走线。模块柜外走线采用柜内设备—线缆室—线缆配线架—电缆沟或架空地板—柜外设备。柜内设备—线缆室—线缆配线架部分的配线由生产厂家在场内完成;线缆配线架—电缆沟或架空地板—柜外设备由现场施工单位完成。
(3) 采用组合柜, 利用线缆室走线有以下特点:强化功能分区, 将线缆连接形式具体化;集中走线易于排查功能区内外的线缆故障;本期内部接线完全预制, 变电站扩建时无需移动设备, 在线缆配线架上即可完成与外部设备的连接。
2.2.3 模块柜组合二次设备的即插即用方案
各模块间及与各一次设备间采用航空插头实现电气设备本体与汇控柜的标准化连接, 采用预制光缆等“即插即用”连接方式替代现场熔接, 减少了现场接线、调试工作量, 最终实现了一次设备与二次设备以及二次设备间的标准化连接。
2.3 工厂调试
在设备厂进行二次联调, 通过工厂化模块组装及单元调试, 提高建设效率及施工质量。具体调试内容包括单装置调试、模块内部单元调试及模块间的系统集成联调测试。
(1) 单装置调试主要指保测装置以及低频低压减载、备自投装置的调试。
(2) 模块内部单元调试包括一体化监控系统内部、一体化电源内部、全站监测系统内部及保护测控模块内部调试。合并单元、智能终端等智能组件与一次设备的调试在GIS厂家和开关柜厂家完成。
(3) 系统集成联调测试包括监控系统与保测、一体化电源系统、智能辅控系统联调以及后台高级应用功能调试。
3 模块化二次设备柜的运输、就位及安装
模块化二次设备柜在工厂内完成柜体拼接安装及模块内二次线缆走线后, 还要经过打包、装车、运输、卸车、就位及安装等环节。
3.1 模块化二次设备柜的打包方案
常规屏柜在运输前需要进行包装, 采用以天然竹为原材料经过加工制作的免熏蒸箱子。以5面标准柜计算, 需对20个柜面进行包装。若模块柜采用整体包装, 则前后柜面为整面包装, 这样, 与单柜方案相比可减少4个包装面。
3.2 模块化二次设备柜的装车方案
模块化二次设备柜的装卸可采用小车平台及高架起吊两种方案。
3.2.1 小车平台装卸方案
与常规单柜相比, 模块柜增加了小车平台, 小车平台与模块柜整体连接。小车由装载平台、液压顶杆、可拆卸式滑轮组成。
(1) 小车平台。小车平台的尺寸为2 260mm×4 000mm×50mm, 材质与整体柜一致, 采用“插拔式”组装方式, 便于小车与柜体拼接。
(2) 液压升降顶杆。需要移动模块柜时, 通过液压升降顶杆将柜体整体抬升, 便于插入滑轮引导柜体;在模块柜移至定位点时, 通过液压升降顶杆将柜体整体下降, 准确就位。
(3) “可拆卸即插式”滑轮。目前, 二次设备室屏柜普遍经历叉车装载, 人力卸载、搬运、就位等步骤。加装滑轮后, 在装卸和就位模块柜时可方便移动柜体, 减少人力需求, 降低磕碰和震动, 便于柜体准确定位。模块柜滑轮宜采用可拆卸即插式, 可降低成本, 便于滑轮维修, 增加滑轮利用率。
模块柜在厂内整体组装、联调完毕后包装上车。利用牵引设备、滑轮、导轨, 将柜体移至运输车辆上, 无需使用吊车、叉车等起重设备。
3.2.2 高架起吊装卸方案
(1) 将吊索连到机柜顶部的起吊角钢上, 但需确保起吊设备、吊索足以安全起吊机柜。
(2) 不能直接将吊索穿过起吊角钢的起吊孔, 必须使用带有安全吊钩或挂钩的吊索。
(3) 选择或调整吊索的长度, 以弥补负重不均造成的不平衡, 并保持机柜直立。
(4) 为减小吊索上的张力和起重设备的压力荷载, 吊索与垂直方向的夹角不得超过45°。高架起吊装车如图3所示。
3.3 模块化二次设备柜的运输、卸车方案
根据各模块化二次设备柜的尺寸、重量, 可考虑采用运输卡车或叉车搬运。
(1) 综合考虑模块化二次设备柜的尺寸、重量, 可考虑选择车斗长度为5 000mm, 载重量为10t的卡车进行模块柜的运输。
(2) 模块化屏柜采用叉车搬运。单台叉车若有足够的提升能力, 则可用于搬运长度不超过2m的机柜;对于较长的模块化屏柜, 可采用2台叉车一前一后搬运。叉车运输示意图如图4所示。
实际运输中需注意:从机柜后侧的运输托盘开口处插入叉架;机柜有可能一端较重, 需注意保持叉架上机柜的平衡;使用安全带绑好机柜, 保持机柜搬运时的平衡。
卸车与装车类似, 可采用小车平台或高架起吊搬运。
考虑到与单柜的差异, 模块化二次设备柜采用升降滑轮引导、导轨滑动配合装卸的方式减少装卸时间, 降低装卸成本。
3.4 模块化二次设备柜的就位方案
目前, 二次设备柜主要利用人力进行搬运、就位。模块柜若采用常规的单柜就位方式, 则会耗费大量的人力, 同时就位的准确性也无法得到保障。
模块化二次设备柜在二次设备室主要有小车平台就位和圆杆或圆辊就位两种方式。利用小车平台, 模块柜可以方便地进行移动就位, 不再需要人工搬运。圆杆或圆辊就位步骤:将大小相当且至少比机柜长300mm的木板放在机柜底盘下;将机柜从运输平台缓慢移到圆辊上, 直至机柜重量全部转移到圆辊上;通过滚动将机柜移动到预定位置, 稳住机柜, 防止倾倒。
4 某220kV变电站模块化二次设备组合方案
4.1 工程规模
远景规模:规划安装3台180MVA有载调压变, 电压等级为220/110/35kV;220kV出线6回, 双母线接线;110kV出线12回, 双母线接线;35kV出线12回, 单母线分段接线;无功补偿容量为9×10Mvar的低压电容器。
本期规模:安装2台180MVA有载调压变, 电压等级为220/110/35kV;220kV出线2回, 双母线接线;110kV出线8回, 双母线接线;35kV出线5回, 单母线分段接线;无功补偿容量为6×10Mvar的低压电容器。
4.2 组合二次设备模块划分
采用标准配送式智能变电站思路设计, 对安装在二次设备室的二次及通信设备进行模块化组屏。
(1) 一体化监控系统模块。在一体化监控系统中, 将一体化监控平台主机柜和综合应用服务器及数据通信网关机柜 (尺寸均为2 260mm×900mm×900mm) 组成1个模块。
(2) 主变保护、测控模块。本期新上2台主变, 将每台主变的2面主变保护柜及1面主变测控柜组成1个模块, 本期共2个模块。
(3) 一体化电源模块。在一体化电源系统中, 交流进线柜和交流馈线柜共5面组成1个模块;直流充电柜和直流馈线柜共6面组成1个模块;应急照明切换控制柜、逆变电源柜共3面组成1个模块;通信电源柜共2面组成1个模块。
(4) 通信设备模块。二次设备室屏位安装本期新上通信设备屏柜, 1个模块。
4.3 模块化二次组合设备线缆连接方案
该站模块化二次组合设备内及与各一次设备间, 采用航空插头实现电气设备本体与汇控柜间的标准化连接, 采用预制光缆等“即插即用”连接方式替代现场熔接, 减少现场接线、调试工作量, 最终实现一次设备与二次设备、二次设备间的标准化连接。
4.4 模块化二次组合设备装卸、运输、就位安装方案
该站模块化二次设备柜的装卸采用小车平台和高架起吊两种方案;模块柜搬运采用卡车或叉车;220kV和110kV侧GIS设备的保护测控装置已经下放到各自的GIS室内。由于二次设备室内空间较为狭小, 因此二次设备柜的就位安装推荐先模块柜, 后其它单体柜。
根据二次设备室屏柜布置图, 确定二次设备室内二次屏柜布置顺序:一体化电源模块中通信电源柜I、II;通信设备模块柜;一体化电源模块中交流不间断电源柜、应急照明切换控制柜、继电保护试验电源柜;一体化电源模块中站用电柜;一体化电源模块中直流柜;主变保护、测控模块柜;一体化监控模块柜;其它二次单体设备柜。
5 结束语
模块化标准 篇7
关键词：标准化,模块化,适应性
1 住宅平面的标准化设计
1.1 一般意义上的标准化概念
标准化是指在经济, 技术, 科学和管理等社会实践中, 对重复性的事务和概念, 通过制定, 发布和实施标准达到统一, 以获得最佳秩序和社会效益。
1.2 住宅平面标准化设计的目的和范围
近年来, 伴随着国家城市化进程的不断深入, 住宅产业化经历了一个快速发展的过程。越来越多的地产开发企业和设计单位开始重视住宅设计的标准化建设。一个好的标准化产品, 可以大大缩短住宅开发建设的周期, 实现资金投入的快速周转, 达到一线房地产公司全国布局, 快速复制, 灵活机动的要求。而在住宅的标准化设计中, 平面标准化是其他一切标准化 (立面标准化, 部品部件标准化, 采购标准化, 施工标准化……) 的前提和基础, 所以本文拿出来做详细讨论。
1.3 住宅平面标准化设计解决的两大问题
(1) 解决80%的主要矛盾和共性问题。中国幅员辽阔, 有着960万平方公里的土地, 不同地域间的住宅平面设计有着各自独特的特点。但同时, 由于中国人生活习性又较为接近, 所以80%的住宅问题都有着类似的情况。抓住这80%的主要矛盾, 制定统一的标准, 就可以在各个地区进行复制, 其他20%的特定问题再逐一解决。这样能够统一进行设计, 招标, 采购, 大大降低开发成本。 (2) 解决80分的问题。由于地域和人的差异, 不同的开发公司和设计单位, 水平相差较大, 难以在全国范围内进行有效的设计和工程管理。如果运用了标准化的工作方式, 可以把主要的工程问题都统一做法, 使得这部分工作的设计和开发水平都处于一个统一的高度。剩下的20%工作再根据不同情况, 在工程当地完成, 即使有水平和效率底下的问题, 也不会对实际工作造成较大的损失, 可以达到一个较高的起点, 也就是解决80分的问题。
1.4 住宅平面标准化设计的原则
(1) 前瞻性原则。住宅设计和工程技术的发展是日新月异的, 这就要求标准化设计必须具备一定的前瞻性, 否则刚刚推出, 设计和技术上就已经落后, 那样的话就失去了进行标准化设计的目的。 (2) 经济性原则。前面讲过, 标准化的最主要目的是降低工程建设成本, 给用户带来最大的经济性和居住品质。所以采用最适用的设计方法, 秉承经济性原则就变得十分重要。 (3) 长期性原则。既然标准化是要具备一定的前瞻性, 那么也就意味着某个标准化的设计总会有过时的一天, 这就要求标准化建设必须是一个长期的过程, 一个动态的过程, 要求我们对标准化成果不断进行修正, 在发展中不断进化。
2 住宅平面的标准化演变
从住宅设计标准化建设的发展进程来看, 主要经历了四个阶段:单元的模块化, 户型的模块化, 房间的模块化, 家具的模块化。其关注的范围也是从单元到户型, 户型到房间, 房间到家具, 着眼点逐步缩小, 越来越精细化。这一发展规律也跟整个住宅产业精细化的发展趋势相吻合, 符合事物演进由粗到细, 由表及里的客观规律。
2.1 第一阶段:单元的模块化
单元的模块化是住宅平面标准化建设的第一个阶段, 也是标准化建设的初级阶段。在这一阶段, 各大住宅房地产开发公司根据住宅的规范建设高度, 将住宅平面以住宅单元为基本单位, 划分出不同类型。如:100米高层, 18层高层, 11层高层等等, 每种住宅户型会选取几个代表户型, 拼在一起成为一个单元, 作为统一模式进行固化。待使用时, 从户型库里面选取合适的单元出来, 根据需要把单元拼接成楼栋。如跟实际情况不符, 再根据具体需求进行修改, 直到达到设计要求。此时的户型平面标准化设计是以单元为模块, 相对简单, 较少考虑住宅的适应性, 如有需求则是现用现改, 没有把标准化设计快速灵活的特点充分发挥出来。
2.2 第二阶段:户型的模块化
在第一个阶段的发展过程中, 因为没有完全发挥出标准化快速灵活的优势, 很快推进到第二阶段的标准化做法:户型的模块化。在这一阶段, 我们选取每个单元中的具体户型作为一个基本单元。首先根据不同情况选取一个最优的核心筒 (选取标准有:合理的管井布置, 最小的公摊面积, 电梯厅和前室及楼梯间的采光条件等等) 。
在核心筒确定以后, 所有的户型都是插在核心筒上面, 可以自由插拔, 实现户型的模块化。这样的好处是大大增强了住宅标准化平面的适应性:当遇到不适用的户型时, 只需要把不合适的户型替换掉, 而不必像第一阶段中那样将整个单元平面进行修改。另一方面在户型的组合过程中, 只要保证核心筒的固化, 户型组合的数量上也可以不受限制。如图所示, 核心筒固化的前提下, 可以实现一梯四户, 也可以是一梯五户甚至是一梯六户。
2.3 第三阶段:房间的模块化
在第三个发展阶段中, 进一步聚焦到户型本身。细分下去, 户型又是由一个一个的具体房间组成的:起居室, 餐厅, 卧室, 厨房, 卫生间。所以我们可以把每一个房间都做成一个个的房间模块, 使用的时候把这些房间模块各选取一个:如选取客厅A, 餐厅B, 卧室C, 厨房D和卫生间E出来, 然后把这些房间拼成一个户型, 每个户型中除了这五大功能之外, 还会有一些诸如走道, 储藏, 礼仪空间等, 这些空间就成为整个户型的粘合剂, 把五大功能粘合在一起。再用不同的户型拼成单元, 单元再组合成楼栋, 这样就完成了一栋一栋的住宅建筑。而每一个房间模块又分为不同类型。如:我们可以把卫生间再细分为W1, W2, W3……, 需要的话, 还能把部分卫生间的洁具布置进行一些灵活的变通, 以备不同情况下满足不同的适应性需要。最后再把每一个卫生间相对应的建筑, 结构, 设备等节点详图一一绘制出来, 作为一套完整的图纸。这种情况下, 一旦户型拼合完成, 则该套户型相对应的设计工作也基本完成了, 只需要对部分地方进行修改和检查工作, 大大缩短了设计时间, 同时还提高了图纸的质量, 一举多得。
2.4 第四阶段:家具的模块化
在前三个发展阶段中, 我们是按照工业化社会分工的规律将住宅平面设计逐步细分下去, 一步步发展而来, 完成标准化的时候做到了精细化和工厂化 (比如卫生间和厨房可以做成整体卫浴, 整体厨房) 。当细分到单个房间的时候, 在土建层面, 已经走到了极限, 不可能再将房间细分。但是实际上人在住宅中的活动是由家具的摆放和其功能所决定的。我们日常所直接使用的并不是房子本身, 我们只是使用了房子所围合成的空间, 在这一物理空间中, 我们真正使用的终端其实都是一个一个的家具:比如我们使用起居室的时候, 其实是使用了沙发或者电视, 茶几;我们使用卧室的时候, 其实是使用了床或者梳妆台;我们使用餐厅的时候, 其实是使用了餐桌或者椅子。因此从这个角度讲, 我们可以把家具做成模块化, 自由地在房间中摆放。
如图所示的家具, 集成了床, 工作台, 电视墙, 衣柜, 储藏, 书柜等多个功能, 而且本省也是一种模块化家具, 它可以两两组合, 或者是沿着建筑墙体继续生长。它本身对于户型并没有特别的要求, 可以在各种物理空间中存在。这种家具的出现, 使得单个住宅的房间功能性减弱, 但是房间的适应性得到了大大的提升。目前在市场上虽然还不是主流产品, 但从刚才我们的平面演化过程中可以预见, 随着人们生活习惯的演变和技术水平的提高, 会是未来住宅标准化平面可能的方向之一。我们理论上只需要一个物理房间就可以把起居室, 餐厅, 卧室整合到一起, 而不必像过去一样需要三个房间来解决。
3 结束语
住宅平面标准化设计随着时代的进步在不断发展, 但是不管技术如何进步, 模块化和适应性都是一个永恒的主题。模块化是适应工业化大生产的要求而存在的, 适应性是居住个体的个性化需求的必然, 两者必然会长期共存, 不断推进住宅设计向前发展。
参考文献
[1]贾倍思, 王微琼.居住空间适应性设计[M].东南大学出版社, 1998, (1) .
模块化标准 篇8
关键词：变电站,模块化,标准装配式
0.引言
随着电力技术的逐渐完善, 变电站建设的各个环节的要求也如意提高。新一代220 k V标准装配式变电站的主张以降低运行成本、改革结构布局为目标, 在建设变电站时, 应该立足于模块化思维, 把握时代发展的趋势, 缩短变电站建设到投入使用的时间, 合理分布各项功能模块, 保障供电服务的安全性和稳定性。
1. 模块化概况
1.1 模块化的概念
模块化属于理论概念的范畴, 其主要是有规划的对电力系统进行组织活动。模块只是电力系统的组成元素之一, 其属于实体概念的范畴。模块能够满足同一功能事物相结合的要求, 期甚至可以对结构、性能不同的元素进行优化组合。
1.2 变电站二次设备模块化
立足于国家电网的要求, 对新一代220 k V转装配式变电站的各项功能模块进行设置, 包括智能组件、测控装置、保护装置、监控系统等。以不同的功能分区为依据, 完成二次设备模块化优化。在技术发展的过程中, 应该积极推广和应用标准装配式变电站, 将二次设备模块化的优势充分的发挥出来。当前我国的各生产厂家都已经实现了模块化生产。以二次设备模块化设计方案为依据, 参考总平面布置和建设规模, 可以将配电装置型式分为以下几种:预置式智能控制柜、预制舱式二次组合设备、预置式模块化二次组合设备[1]。
2. 新一代220 k V标准装配式变电站的二次设备模块化的集成形式
以不同的功能和间隔为依据, 将二次设备集成的形式分为以下几种:单间隔跨层多功能集成、多功能跨间隔集成、单间隔多功能集成、单功能跨间隔集成、单间隔相近功能集成。这样就可以在设备投入较少的情况下实现更多的功能作用, 节约资源、增加效益。首先, 这种集成形式能够使变电站的占地面积减少, 这是由于屏位数量和二次设备数量、交换机数量有所减少, 有效地简化了变电站的网络结构, 而设备运行的可靠性也得到了提高。其次, 可以有效地简化变电站的整体结构设置, 有利于对变电站整体进行控制和协调管理。最后, 可以有效地简化装置间的接线, 使电缆线数量得到有效的减少[2]。
3. 新一代220 k V标准装配式变电站的模块化优化设计
3.1 预制舱式二次组合设备
该组合设备包括二次设备平柜、预制舱体以及相应的舱体辅助设施。预制舱式二次组合设备的制作和组装都是在工厂内完成的, 完成之后, 工厂要对其进行调试, 然后再将其打包成箱房, 整体运送到工程现场的安装基础上, 以便进行安装。要依据设备对象来对预制舱式二次组合设备进行模块化设置, 为运行和维护提供便利。变电站也可以对其如何进行相应的调整, 调整形式包括以下几种:
(1) 公用设备预制舱。该部分的设备有火灾报警系统、智能辅助控制系统、时钟同步系统、交直流一体化电源、通信设备、二次系统安全防护设备、调度数据网络设备、公用测控装置、配置站控层设备。
(2) 主变间隔设备预制舱, 主要用于对主变压器间隔层的设备进行配置, 包括直流分屏、主变电能表、主变故障录波装置、主变测控装置、主变保护装置等。
(3) 交直流电源预制舱、电源预制舱, 主要用于对交流配电屏进行配置, 包括蓄电池组、直流馈线屏和直流充电柜等。
3.2 布置二次设备模块化的总平面
尽可能的缩减用地面积, 节约土地资源是二次设备模块化的总体布置原则, 因此在总平面布置的过程中要注意以下内容: (1) 优化主接线。主要是提高设备的集成度, 并在变电站的内部对设备进行合理的配置, 主接线应该明确当前的变电站规模和将来的规划规模。 (2) 合理利用站址条件[3]。必须合理的利用变电站区域内的道路和环境, 对变电站的横向尺寸和纵向尺寸进行缩减, 尽量减少围墙的建设面积。 (3) 集成应用二次设备。对于户外变电站而言, 合理的利用配电装置周围的空余场地, 就必须对配置预制舱式二次组合设备进行合理配置, 对整舱进行吊装和配送。
3.3 标准化的二次设备模块间接口
要使用一体化底座来对每个模块的屏柜进行整体配置, 一次上齐模块内所有装置, 在工厂内完成内部接线工作, 便于对其进行管理和维护。与传统的屏柜安装不同的是, 新一代220 k V标准装配式变电站采用的是模块化安装, 在出厂时就已经完成了各个模块的基本设置和组装, 预留了安装位置, 在厂内完成内配线工作。要设置统一的对外接口, 并使用光口作为测控、保护等装置的接口, 常见的光口类型主要有ST方口和LC圆口, 一般情况下大多数变电站使用的都是LC圆口, 并统一装置的尺寸, 以便远期设备的安装和接线[4]。
3.4 预制式控制柜
预制式控制柜中用触摸液晶屏来取代传统模拟屏。使用预制光电缆来制作开关的本体, 不再使用传统的端子排方式。柜内的二次设备都选用标准机箱和标准接线, 并使用夹层透风、内层封闭的双层不锈钢结构。要在控制柜内设置加热除湿装置和散热装置, 如达到预设条件还要启动温湿度传感器。一般情况下, 二次元件在正常温度中的工作需求, 智能控制柜的内部环境均能满足, 而且还具有防尘、防水、防电磁干扰的功能, 具体见图1。
3.5 采用航空插头
航空插头可以将电缆输送机与电缆相结合, 还可以传输接收信号。其容易维修, 而且具有量化生产的特性, 可以有效提升电缆传输的效率, 也可以有效降低因机械故障而停工的概率, 还有利于降低零件损坏带来的损失。航空插头的使用让设计师在进行设备设计时更具灵活性, 可以节省生产成本。并且相比于传统的插头而言, 航空插头的组件更容易进行升级, 另一方面其还可以带动其他设备发生改变, 从而达到二次设备的优化效果。
4. 结语
随着电力技术的日益提高, 我国变电站建设也开始向国际领先水平逼近。以目前的信息化要求为依据, 积极推行模块化的智能变电站建设, 对传统站中的施工模式、电气布局和设备选择进行改变, 能够提高变电站的运行可靠性, 减少资源消耗, 满足现代电力需求。优化新一代220 k V标准装配式变电站模块化设计, 有利于降低变电站的运行成本、缩短建设周期, 提升运行的可靠性, 进一步优化我国的电网建设。
参考文献
[1]高美金, 傅旭华.标准配送式变电站的特点与建设[J].浙江电力, 2014, 03:31-34+62.
[2]徐胜玲, 金永胜, 陈波波.航空插头在标准装配式变电站交直流电源系统中的应用[J].华东电力, 2014, 07:1427-1430.
[3]彭鹄, 田娟娟, 陈燕, 闫培丽, 史京楠.重庆大石220k V新一代智能变电站优化设计[J].电力建设, 2013, 07:30-36.
模块化标准 篇9
1“标准化设计、模块化建设”产生的背景、含义及内容
1.1“标准化设计、模块化建设”的产生背景
针对长庆油田近年来发展速度快、建设规模大的实际,在对传统的建设组织方式进行分析论证的基础上,提出了地面工程建设的全新思路和建设理念,是一种建设方式的优化和创新,是优化地面建设资源配置,支撑油田大发展的重要手段,是对长庆油田过去30多年建设经验的提炼和升华,是社会化大生产的产物,集中解决了制约长庆油田规模建设、滚动建产的瓶颈问题。体现了平稳、均衡、效率、受控、协调的工作方针,保证了质量、速度、安全、效益的统一,是继地面优化简化之后的又一次创新,是油气田地面建设领域的一场革命。
1.2“标准化设计、模块化建设”的内容
“标准化设计、模块化建设”所包含的内容十分广泛。
1.2.1 标准化设计的含义
标准化设计是根据井站的功能和流程,以工艺技术优化定型为前提,以模块化设计和三维设计为手段,以“六统一”为主要做法,形成一套通用的、标准的、相对稳定的、符合油气田开发的、地面建设可操作的指导性文件。
1.2.2 标准化设计核心内容
标准化设计和模块化建设。
1.2.3 标准化设计主要内容
统一工艺流程、统一平面布局、统一模块划分、统一安装尺寸、关键设备定型、统一配套标准。
1.2.4 模块化建设的含义
模块化建设是通过对油气站场各个工艺环节进行划分,对不同的单体设备、不同规模的处理模块进行定型设计,按单体模块进行生产,每个模块就是一个产品,然后按照分项预制、组件成模和现场拼装的工序进行施工。
模块化的优点在于模块分解的独立性、模块组合的系统性和模块接口标准化。应用模块化的设计手段解决标准化站场规格过于繁杂的问题,提高了设计对滚动调整变化的应变能力,是应对规模化建设和解决复杂系统问题的有效方法。
2 标准化设计和模块化建设的形成及推广应用
2.1“标准化设计和模块化建设”的形成
长庆油田的标准化设计工作经历了形成、深化和推广3个阶段,目前已全面覆盖油气田产能建设地面工程的中小型站场,并向大型场站延伸。
第1阶段:2005年苏里格合作开发,为规范各合作方的建设理念和建设行为,初步探索形成了苏里格气田标准化设计基本思路。
第2阶段:2006年按照“六统一”的做法,形成了覆盖油气田中小型站场的系列化、通用化、标准化的设计文件。
第3阶段:2008年根据中油股份公司标准化设计现场会的要求,拓展了标准化设计范围,建立了完整的标准化设计工作体系。
2.2“标准化设计、模块化建设”的实施和应用
2.2.1 定型工艺流程
依据油气田的地质条件、开发方式、采出物物性、地形条件等进行进一步的细分,在地面技术优化简化工作的基础上,结合建设现状和建设经验,确立地面建设工艺模式;按照分类指导原则,结合长庆油田特点,确定采用统一的地面建设模式———低渗透油田建设模式,采用“单、短、小、简、串”的简化地面工艺。
2.2.2 统一站场平面
(1)井场设计。重点从管理防护和环保两方面入手进行优化简化,推广大丛式井组和电子巡井技术,优化井场平面,严格控制用地,简化井场设施,实现无人值守,取消巡井房。
(2)站场设计。站场平面布局尽可能采取露天布置工艺设备、集中设置控制管理中心区、取消分散的执勤岗、优化站场平面,使土地利用系数平均达到中型站场68%、大型站场73%。
(3)合建站场设计。站场平面设计充分考虑多站联合建设的需要,统一基准尺寸,可快速形成“多站合建、井站合一”的合建站场。把握两点:第一,从设计标准、对接方位等方面充分考虑防火间距和道路、围墙等设施联合建设需要;第二,统一站场基准尺寸,井场和小型站点为35m,中型站场为54~60m。
2.2.3 构建模块体系
(1)模块分解。打破传统的专业界限,根据流程和功能进行模块分解,形成通用性、互换性强的模块系列,模块功能独立,构成完整。标准化场站分为3大类模块:(1)工艺模块。按工艺流程划分,每一模块单体由直接相关设备、配管、基础、仪表、防腐等内容构成。(2)建筑模块。按使用功能进行划分,每一模块单体包括建筑和与之相关的暖通、照明设计等。(3)数字化管理模块。按站场性质划分,包括站场的监测点设置、站控系统、通信设施等内容。
(2)模块定型。应用统一配套标准,采用定型化设备和标准化配管,形成标准化的工艺模块。其特点是:内部功能和布局定型,外部接口方位和方式固化。(1)工艺设备定型。工艺设备定型注重现场实践,选用安全、适用、经济、先进的工艺设备开展定型化工作。(2)配管标准统一。配管标准全部统一到大外径系列和国标体系。编制标准化配管数据库,制定企业标准,统一配管材料选用标准,规范连接形式。(3)开展三维设计。在设备定型、配管标准统一的基础上,应用三维设计方法,建立设备三维模型,进行三维工艺配管设计。三维设计实现了工艺管线碰撞检查,实现了管阀配件和焊口的精确表示,实现了工艺模块的精确定型。
(3)模块预制和安装。其流程是:预制单线图—下料—管段组焊—分片组装—组建成模—检测检验—成品出厂—模块运输—模块安装—整体检测—竣工验收。
模块组合是以定型的模块单体以标准化的站场平面为模板和基础,在综合管网间进行定位拼接。
2.2.4 开展模块化建设
(1)选择预制形式。(1)小型设备橇装化:结构成橇、整体拉运。(2)工艺管汇预制化:整体预制、现场连头。(3)大中型设备组装化:分段预制,现场组装。
(2)确定预制模块。预制模块划分突出经济性、整体性和可操作性的要求。(1)在不增加额外工作量条件下,加大工厂预制深度;(2)满足吊装、拉运、现场组对;(3)便于检测作业;(4)易于控制变形。
(3)实现“五化”。(1)组件预制工厂化。标准化设计将工艺过程划分为模块,施工阶段再根据加工、焊接、在线检测、运输、组装要求,将模块分解为组件,进行工厂化分项预制。(2)工序作业流水化。按照施工工艺合理组配流水资源,使得工序衔接紧密,流向顺畅,操作简捷、高效、可靠。(3)过程控制程序化。编制模块化施工技术手册,应用模块化预制工艺卡,统一工作流程,统一工序检验标准。(4)模块出厂成品化。组件装配成便于运输的最大模块出厂,转运方便,产品系列化,互换性强。(5)现场安装插件化。模块在现场以插件形式安装,现场作业量小,适应快速建站需要,便于维抢修。
2.2.5 统一配套标准
(1)统一安全环保措施。
(2)井口设置高低压紧急截断阀,集气站设置气动紧急截断阀。
(3)值班室附近和生产区设置紧急逃生门,方便紧急情况下逃生。
(4)规范钻井井场、泥浆池防渗措施、泥浆池无害化处理标准,分别制定单井作业带、施工便道、钻前道路、集气站植被恢复、道路绿化标准。
(5)统一道路建设标准。
(6)统一生产、生活、井站标识。
此外,在标准化设计的基础上开展了物资采购、施工建设、工程造价等标准化建设工作,初步形成了一套具有长庆特色的标准化建设体系,有力地支撑了大规模开发建设。
3“标准化设计和模块化建设”取得的成效
3.1 创新了油气田地面建设模式
随着标准化设计工作的深入开展,长庆油田地面建设不断优化简化,形成了以“大井组单管不加热集输、枝状串接、功图计量、稳流配水”为主要内容的超低渗透油田地面建设模式和以“井下节流,井间串接、中低压集气,二级增压”为主要内容的苏里格气田地面建设模式。
3.2 促进了新工艺、新技术的全面应用
在标准化设计中注重新工艺、新技术的研究和应用,在超低渗透油田和苏里格气田等应用推广了了6大系列28项新工艺、新技术。
3.3 成功研制了一批新设备和集成装置
在标准化设计工作中,积极开展了新设备和集成装置的研究,成功研制应用了自动收发球装置、集成增压装置、小型三甘醇脱水装置、井口高低压紧急截断阀为代表的一系列新设备、新装置,为降低运行成本、降低劳动强度、提高安防水平创造了条件。
3.4 实现了集约化发展
集约化发展是实现可持续性发展的必然要求。坚持以人为本,转变发展观念,创新发展模式,基本实现了集约化发展,初步构建了管理科学、运行高效、核心能力强的国际化油公司运行模式。
3.5 实现了高质量发展
发展质量稳步提高。坚持安全第一、环保优先、以人为本的方针,在大规模建设和产量大幅增长的情况下,工程建设质量显著提高,生产运行平稳高效。
3.6 模块化建设改善了预制作业环境,实现了工厂预制流程化
采用自动焊,焊接效率高,质量好,焊口一次合格率从92%左右提高到96%以上。已建场站工程质量评定结果表明,单位工程合格率达到了100%,优良率达到了92%,降低了安全风险。气田井口通过精细预配,实现了井口采气树不动火安装、井间串接不动火连头;工厂预制化降低了现场高空作业、交叉作业的频率;井口、集气站分别安装紧急截断阀,确保了事故状态下的应急抢险,降低了安全风险。
3.7 开发成本得到有效控制
规模化采购降低了设备生产成本,激发了服务商自行研发产品,提高产品质量的积极性,一批以旋进漩涡流量计、紧急截断阀、井下节流器等价廉质优的新产品得到规模化推广应用。
“标准化设计和模块化建设”有利于均衡组织生产。“标准化设计,模块化建设”的推行,使设计、施工、采购各环节有序衔接,提高了建设效率,避免了因季节、特殊天气及外部关系等造成的误工现象,有利于坚持以人为本。“标准化设计,模块化建设”的推行,转变了生产方式,降低了劳动强度,改善了施工环境,有利于EPC模式的推广。标准化设计减少了大量的设计变更,设备的定型,施工的模块化,有利于设计、采购、施工一体化管理,为油气田产能建设项目推行EPC管理模式奠定了基础。
埒本文编辑:路萍收稿日期:2011-04-18埒
摘要：为了更有效地开采“三低”(低压、低渗、低产)油田,在地面工艺优化简化的基础上,在现有的技术条件下,长庆油田一直在寻求一种加快建设进度、缩短建设周期、控制地面建设投资的新的地面建设方式。通过不断探索,长庆油田提出了“标准化设计、模块化建设”的理念,并对“标准化设计、模块化建设”提出的背景、应用的过程及实施后达到的效果进行了阐述。
模块化标准 篇10
随着长庆油田大规模建设, 重复性的建设工作越来越多, 同类事项大量存在, 为开展标准化工作奠定了有利的条件。目前已在苏里格气田地面建设、油田小型站场设计中采用以“标准化设计和模块化建设”为核心的建设思路。
标准化设计是根据井站的功能和流程, 针对地面工程建设中同类型的站场、装置和设施, 设计一套通用的、标准的、相对稳定的、可重复使用的、适用于地面建设的指导性和操作性文件。通过标准化设计的应用, 加快了方案、设计、采购、施工的衔接转换, 加强协调、互相促进, 实现同步和交叉作业, 加快节奏。
通过“标准化设计、模块化建设”, 使油气田建设按照“预制”、“组装”、“复制”的模式建设。经过三年的不断优化和完善, 目前, 油田标准化设计已完成增压点、接转站、注水站、供水站、区部、井场等27种标准化站场, 6大类、95项标准化模块设计。
2 标联合站工程设计体系的构建
联合站是一个复杂系统工程, 站场种类、规格多样, 为了简化标准化设计工作、提高设计通用性、互换性, 以应对滚动调整及超前准备工作的要求, 标准化设计中引入模块化设计方法和采用模块化的设计体系结构。模块化的优点在于模块分解的独立性、模块组合的系统性和模块接口标准化, 是应对规模化和多样性的最佳选择。联合站是一个复杂设计系统, 具有多站合建站场的复杂性, 因此以复杂站场 (系统) 作为研究对象, 应用系统分解的方法, 构建了一个自上而下的、多层级的模块化设计体系。
模块化的基础是模块, 联合站模块单体根据工艺要求从模块图集库中挑选, 以标准化的站场平面为母版, 以插件的形式拼接组合, 从而快速组合成形成各类标准化站场。
主要由以下3部分内容构成:
1) 标准化站场设计图集, 包括:平面、流程、综合管网、模块构成和选用明细说明等。
2) 标准化模块单体图集, 包括各类标准化模块。工艺模块图集按工艺流程划分为不同单体, 每一模块单体由直接相关设备、配管、基础、仪表、防腐等内容构成。
3) 配套技术标准, 包括统一技术规定、定型设备库、配管数据库、技术规格书、计算书等。
3 联合站三维标准化设计研究
联合站是一座包括油气集输、油气处理、注水、供水、污水处理、供配电、通讯、矿建等方面的综合油田生产站场。运用合理的优化理论进行优化设计, 充分考虑近期与远期的结合和扩展, 适应滚动开发的需要, 最大限度的实现站场平面的最优化布局, 筛选出最优的设计方案, 最大限度的实现站内系统从设计到运行管理的总体优化, 为站场布局、管网布局设计、分期建设、运行管理和生产决策提供科学的依据和指导, 提高石油采收率, 力求建设费用和运行费用最低。
三维设计软件能在管道模型的基础上生成管道平面图、管道立面图、管道剖面图、管道轴测图、管道综合材料表等。通过自动标注软件, 能在管道模型生成的管道平立面图、轴测图上进行自动标注。一般平面图标注包含设备、管道定位尺寸及各类属性、建筑轴线号、柱间距等相关信息;轴测图标注包括尺寸、管件标记、物料流向、端点坐标及接续号、管段材料表、管段切割长度表等。利用三维设计软件设计出的三维装置模型非常逼真、直观。三维设计软件均配有“漫游”功能软件 (Review) , 使人有身临其境之感。设计审查直接在三维模型上进行, 比用图纸审查更直观、更逼真、更容易发现问题。
3.1 标准化联合站数据库和模型库
为统一配管要求, 制定标准化联合站配管数据库和设备三维模型库。
数据库的建立实现了油田设计材料的数据化管理。根据GB12459, GB13401, GB/T9112～9124, GB9711.1, SY5257, G B8163、Q/SY CQ3394-2009等系列国家、行业标准建成了标准化联合站数据库。对管阀配件、管材、管线规格、管件标准、法兰标准、支管形式、连接形式和标准等配管内容做了统一规定, 以避免由于不同标准体系之间的配合问题而带来的一些错误。数据库范围包括油气集输、热工、供水、水处理、伴生气、清水、热力等管道。
3.2 三维化设计方法
三维设备模型库是三维设计的基础。经过几年来的不断研究与积累, 借助三维辅助设计, 首次独立完成了联合站三维设备模型库的建立。通过对联合站站场工艺管道的三维配管设计, 能够一目了然地从管道进出设备端、管道空间走向、工艺流程、模块的空间布置有很直观的了解。同时在三维仿真模型 (图1) 中引入属性的概念, 如管道的属性, 按照不同属性对管道仿真模型进行不同的表示方法, 即便是在同一模块中的工艺管道, 也能很明显看出其所属的专业流程系统。
3.2.1 联合站工艺系统的仿真技术
标准化的站场平面是各工艺模块布置的母版和基础。站场平面布局遵循“满足生产需要, 缩短生产流程, 合理节约用地, 降低工程投资, 保证安全操作, 节省管理费用”的基本布局原则进行设计, 做到布局定型、风格统一。为节约用地、便于管理, 各类站场通常会进行联合建设。各类标准化的站场采用积木式的拼接, 形成多站合建的建设模式。
合建后的布局美观合理的问题, 公用设施合并调整的问题均亟待标准化来解决。采用了如下的解决方案:
标准化的站场模块的平面设计即考虑了不同规模站场的统一性, 也充分考虑了多站合建时布局的协调性。站场平面均采用近似黄金分割的矩形, 骨架站场一般以54～60m为基本模数、小型站点以35m为基本模数, 在站场拼接时, 主要的单体模块的相对位置和接口方位均不需改动, 对共用部分如道路围墙、供热、场地照明、防雷接地等公用系统进行整合, 即可快速完成复杂的合建站场设计。管线的走向、连接、空间所处的位置、整个流程都能很清楚的从三维图上直观得到。 (图2) 。
3.2.2 自动检查管线碰撞、自动统计材料
三维设计软件具有对模型进行碰撞检查的功能。碰撞检查既可以是管道之间及管道与其他专业的设备、风管、梁、柱、基础、钢结构和电缆桥架的碰撞检查, 也可以是管道与绝热层、维修预留空间的碰撞检查。这样能尽早发现问题及时修改, 提高设计质量, 减少施工返工, 避免时间和经济上的损失。因此借助三维辅助设计实现了管道安装的自动检查, 能够发现集输系统、注水系统、水处理系统工艺等专业的管线碰撞、管道接口不对、管道漏缺等管线安装二维设计中常见的问题。
管道三维设计是按照空间坐标进行设计的, 一张图纸完成后能够完成安装材料的自动统计, 材料表准确无误, 能很好地控制材料富余量, 避免浪费。一般的, 较人工统计材料可节省材料1%～3%, 大大提高了设计速度, 减少了错、漏、缺料的发生, 提高了设计质量。
3.2.3 模块内管线流水号的表示
设计安装模块化是标准化设计的核心内容。以“便于采购、便于预制、便于运输、便于组装”为基本的模块划分标准, 以满足模块化建设的需要。
(1) 模块定型化
内部的功能和布局
定型模块所完成的功能是一致的;模块内的布局和风格保持不变;模块的设备实现定型化、系列化;模块的配管标准、配管要求是统一的。
外部接口方位和方式固定
模块的外部接口 (开口) 的高度、方位固化;模块的外部接口连接方式和配管标准统;模块有正向和镜像两种标准, 适应调整需要。
(2) 模块系列化
按照工艺参数, 每一设计模块均实现系列化设计, 适应不同的需要。同一系列的标准化模块, 应具有很强的通用性、互换性, 易于插件式替换以适应滚动开发建设不确定性大的特点及规模化采购和建设的需要。
(3) 模块整合定型的单体
模块通过组装、拼接就可以形成不同类型、不同规模联合站的整体设计。组合标准化站场设计图设计内容包括:平面、流程、综合管网、模块构成和选用的明细说明等。标准化站场需和标准化模块相互的配合使用, 模块单体从模块图集库中挑选和组合, 通过以标准化的站场平面为母版, 以插件的形式在综合管网间进行定位拼接, 从而快速组合成形成各类标准化站场。
对标准化场站的设计要按照不同的设计规模进行分类, 站场规模系列应尽量覆盖全面。通过对站场工艺流程研究中各具体功能模块的划分, 结合场站平面布置, 将各功能模块进行有效地整合或是细分, 形成联合站模块划分。由于管线的属性不同, 其压力等级、材质、质量等有不同的要求, 为便于质量控制以及数据分析总结、了解模块的流程的功能用途, 在管线轴侧图中标注管线的属性、所属模块以及在模块中位置编号等信息, 以英文字母和阿拉伯数字表示。管线编号由四部分组成, 在每个部分之间用一短横线隔开。管线的编号方法 (图3) 通过举例进行说明:
通过以上对管线的表示, 实现了管线编号的唯一性, 在所有模块的管线轴侧图中, 每一条管线都有自己独立的、唯一的编号, 便于工程施工数据统计、分析、数据追溯及下料。
联合站平面布局较为复杂, 受工艺、环境影响大。由于联合站的复杂性, 且受地形影响大, 整体开展标准化设计有一定难度, 因此先对主要工艺单元 (功能区) 进行标准化设计, 在通过定型单元模块的拼接, 形成联合站。
4 联合站标准化三维设计应用效果
4.1 标准化设计降低站场概算, 节约成本
研究成果已在某采油厂联合站联成功运用。该联合站通过优化、简化和创新, 地面建设水平不断提高, 投资比例不断下降, 工程总投资3512万元, 同比节约投资1050.3万元 (与同规模联合站进行对比) , 建设投资的比例下降33%, 建设投资得到有效控制, 保证了油田的高效开发, 推动了当地的发展, 经济效益和社会效益十分显著。
4.2 标准化设计缩短设计周期
标准化设计转变设计方式, 有效提高设计方案的建立及施工图的设计、校审效率。尤其是三维配管设计技术替代常规的二维平面设计手段后, 提高了设计准确性, 极大地降低了设计差错率, 提高了设计效率, 有效节约了的人力资源 (图4) 。
4.3 缩短工程施工周期
标准化设计、模块化施工实现了布局标准化、流程标准化、材料设备标准化以及工程施工工厂组件预制化、现场模块组装化, 模块预配深度平均达70-85%, 使得油田各场站工艺安装有效施工周期可缩短35%以上, 整体施工周期缩短20%以上, 大大缩短了建设周期, 提高质量。
4.4 施工质量提高
通过标准化设计, 减少设计缺陷, 保证设计质量;材料采购的系列化、规模化, 有利于物资质量验收把关;利于开展有效的质量控制和质量监督;模块预制采用专业化的装配, 流水化的作业, 及先进的施工工艺和检测工艺, 确保工程质量。
5 结论
鉴于三维仿真设计的直观性、各专业工艺管线的易区分性, 将各种模块进行三维仿真设计, 在进行场站设计时, 将所需的各模块调出, 进行总流程的改造与相互的连接整合, 形成整个场站的三维设计, 为场站建设施工提供一个更真实、更切合实际、更直观的指导, 也便于进行对场站整体施工的控制。
摘要：联合站是一个复杂的系统工程, 也是一个动态的、不断调整和优化建设目标的工程项目。“标准化设计、模块化建设”在油田小型站场的建设中, 利用三维设计软件设计出三维装置模型, 更直观、更逼真、更容易发现前期存在问题, 在全面吸收现有技术和模式基础上, 针对联合站站场种类多样性、工艺参数多样性、平面布局多样性等特殊情况, 将该技术运用于油田大型站场站设计、建设中来。
关键词：联合站,标准化,模块化,三维设计,联合站
参考文献
[1]林存瑛.天然气矿场集输[M].北京:石油工业出版社.1997.45～58.
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