消防排烟风机综合性能测试平台设计

２０１８年第３期　造船技术　ＭＡＲＩＮＥ　ＴＥＣＨＮ（）Ｌ０ＧＹ　Ｎ０．３　总第３４３期　文章编号：１０００—３８７８（２０１８）０３—００５０—０６　Ｊｕｎ．，２Ｏｌ８　消防排烟风机综合性能测试平台设计　梁　勇，邱金水，李正昊　（海军工程大学动力工程学院，湖北武汉４３００３３）　摘要　为准确掌握消防排烟风机的工作性能，根据消防排烟风机主要的性能参数和现有试验设备基础，　参照通风机国家性能试验标准，设计一套消防排烟风机综合性能测试平台的搭建方案，采用硬件软件结合的方　法实现测量的自动化，试验平台规划科学．同时满足试验过程的安全高效性。对舰艇消防排烟风机的优化设计　使用具有指导意义。　关键词　消防排烟风机；测试平台；空气动力性能；耐高温性能　中图分类号Ｕ６６４　文献标志码Ａ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｔｅｓｔ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｆｏｒ　Ｆｉｒｅ　Ｅｘｈａｕｓｔ　Ｆａｎ　ＬＩＡＮＧ　Ｙｏｎｇ，ＱＩＵ　Ｊｉｎｓｈｕｉ，ＬＩ　Ｚｈｅｎｇｈａｏ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｖａｌ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔＹ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ　４３００３３，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｍａｓｔｅｒ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ａ　ｆｉｒｅ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｆａｎ　ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ，　ｆｏｒ　ｗｈｉｃｈ　ａ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｔｅｓｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｅｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｒｅ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｆａｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｆｏｕｎｄａ——　ｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｅｓｔ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｔａｋｅｎ　ｉｎｔｏ　ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ．Ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｉｓ　ｐｌａｎｎｅｄ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙ．Ｉｔ　ｍｅｅｔｓ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ，ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ａ　ｇｕｉｄｉｎｇ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｉｎ　ｔ　ｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｈｉｐ　ｆｉｒｅ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｆａｎ　ｄｅｓｉｇｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｆｉｒｅ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｆａｎ；ｔｅｓｔ　ｐｌａｔｆｏｒｍ；ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｈｉｇｈ　ｔｅｒｎｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　０　要的作用　』。　随着科技、生产的发展，火场排烟也在向着装备　在舰船发生火灾的情况下，排除火灾烟气最常　专用化、多样化，高技术含量，设计人性化等方向发　展。消防类排烟风机作为量大面广的消防没备产　用的方法是机械排烟，需依靠排烟风机来实现。在　舰艇防排烟系统中，消防排烟风机是一种有组织地　往舱室内送人新鲜空气或排出舱内火灾烟气的输送　设备，也可用于其他灾害场合送风、排气、排毒、稀释　有毒有害气体等，是机械防排烟系统和加压送风系　统中必不可少的部分，在防排烟系统中起到至关重　品，其性能的优劣和可靠性关系到火灾发生时的防　火与排烟有效性，关系到生命财产安伞［２　ｊ，因此搭　建一个消防排烟风机综合性能测试平台对火灾高温　环境下排烟风机的排烟性能进行测试与评估显得尤　为重要。　作者简介：粱　勇（１９９４一），男，硕士研究生，研究方向为舰船安全技术与工程　梁　勇，等：　消防排烟风机综合性能测试平台设计　·　５１　·　２Ｏ世纪８Ｏ年代初，机械排烟法被人们重视起　且无异常。　来，排烟风机的使用因此得到推广，促进了消防排烟　风机的发展。由于传统风机测试方法主要依赖人工　手动测试，风机的工况调整、性能数据的采集与分析　２性能参数测量方法　国家级检验中心主要依据ＧＢ　２７９０１—２０１１《移　动式消防排烟机》Ｌ５］、ＧＡ　２１１—２００９（（消防排烟风机　耐高温试验方法》＿６　等标准对相应的风机进行性能　质量检测。由于舰艇防险救生通常配备使用的是移　动式消防排烟机，因此重点对移动排烟机的产品标　以及特性曲线的绘制一系列试验过程缺乏自动化，　因此以往的测试方法会导致测试的精度低、效率低、　可靠性差且浪费人力、物力。近年来。随着计算机技　术、传感器技术以及数字集成电路的快速发展，风机　性能试验进人了自动化、智能化的新阶段［４］，同时为　提高舰艇火灾事故应急能力与排烟消烟效率，本文　结合现有的研究成果与设备基础，介绍一种消防排　烟风机性能综合测试平台的搭建设计方案，该测试　平台可以对移动式消防排烟风机的关键特性参数进　行测试与评估，实现测试过程的现代化、自动化。　１风机性能参数　排烟风机的工作环境一般是火灾高温条件下，　因此需要测量高温环境下的风量、转速、风压、功率、　效率和耐高温性等。　１．１　风量　风量（即排烟量）通常采用体积流量，指消防排　烟机在标准大气下单位时间所能输送的气体体积。　１．２转速　转速指风机叶轮每分钟的转动周数。消防排烟　机的转速越高产生的风量和风压越大。　１．３风压　风压包括全压、静压和动压。全压是指单位体　积的流体经过风机后所获得的总能量，等于静压与　动压之和。风压大小在一定程度上表示了消防排烟　机的送风或抽风距离的远近。　１．４功率　风机的功率包括有效功率、轴功率和内部功率。　轴功率即输入功率，指单位时间内风机转轴从原动　机上获得的能量。　１．５效率　效率包括全压效率和内效率。全压效率为有效　功率与轴功率之比，内效率为有效功率与内功率之　比。效率体现了风机能量转换利用率。　１．６耐高温性能　一般的风机只要在常规条件测试就能满足要　求，而消防排烟风机的工作环境为火灾高温环境，因　此对风机的耐高温性有较高的要求，需要排烟风机　能在不低于２８０℃的气流环境下连续运转３０　ｍｉｎ　准和检测情况进行分析，并重点解决空气动力性能　与耐高温性。　２．１风量的测量　按消防排烟机标准的规定，风量的测量应按照　ＧＢ／Ｔ　１２３６—２０１７（（工业通风机用标准化风道性能　试验》Ｌ７　中规定的２种方法：ＧＢ／Ｔ　２６２４（（流量测量　节流装置——用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆　管的流体流量》；ＩＳＯ　３９６６（（封闭管道中流体流量的　测量——采用皮托静压》。另外，ＧＢ／Ｔ　１２３６—２０００　中还规定在保证空气流动无涡流的情况下，也可采　用横动法（上述２种方法的简化方案）及使用管路内　流量计的方法。其中，管路内流量计可以使用文丘　里管、孑Ｌ板、锥形进口和进口喷嘴，通过管路内差压　流量计测量流量。横动法是在管道的数个位置上测　量就地速度，采用积分法，以求得管道内的平均速　度，在横向平面内测量管道的截面积并计算流量，在　标准化风道内应使用符合ＩＳＯ　３９６６要求的皮托静　压管。　２．２耐高温性能的测量　根据移动式消防排烟机标准，耐高温性能试验　应遵循ＧＡ　２１１—２００９（（消防排烟风机耐高温试验方　法》。ＧＡ　２ｌ１规定了耐高温试验炉的具体要求，且　必须在满足要求的设备中进行耐高温测试。具体　为：耐高温试验炉需具备控制通过消防排烟风机的　气流温度的能力，使之能够在１５０℃～６００℃　（±１５℃）内的任一设定值上保持恒定，并在点火后　２　ｍｉｎ内，炉内温度能确保升至选定的标准温度。试　验炉内部尺寸应不小于３　０００　ｍｍ×３　０００　ｍｍ×　４　５００　ｍｍ，保证有足够大的试验空间，使得消防排　烟风机能在规定尺寸的风洞内测试高温状态下的空　气动力性能。高温状态下消防排烟风机的流量、压　力、全压效率按照ＧＢ／Ｔ　１２３６—２０００中规定的方法　进行，选用的试验装置为按照ＧＢ／Ｔ　１２３６—２０００中　１８．２节处规定的装置。　消防排烟风机在耐高温试验过程中，需要通过　·　５２　·　造船技术　２０１８年第３期（总第３４３期）　调节电动调节阀叶片的启闭状态（模拟纸贴片）来控　制风机的风量，以便测量排烟风机在高温环境下的　空气动力性能，流量、压力和全压效率按照ＧＢ／Ｔ　１２３６—２０００规定的方法进行测量；风机的振动按照　ＪＢ／Ｔ　８６８９—１９９８规定的方法进行测量。　展和预留一些试验功能，以提升本平台的测试能力　和试验水平。　消防排烟风机综合性能试验系统主要包括：耐　火试验垂直炉、燃烧控制部分、燃气气化和减压系　统、压力释放和压力测量系统、烟气排放系统、计算　机控制系统、样品试验架（消防排烟风机、通风管道）　３测试平台搭建设计方案　测试平台的搭建主要针对移动式消防排烟风机　的性能测试，主要功能模块及设备有：空气动力性能　各１套、气体流量测量系统、温度测量系统（炉温数　据采集系统、试验构件温度采集系统）及专用试验　软件。　３．１平台硬件设备　测试装置和高温运转试验装置。　通过分析测试项目的特点与需求（检测的消防　排烟风机直径为４００　ｒａｍ），加之试验场地空间的限　（１）耐高温试验炉。试验炉为垂直立式试验　炉，炉内尺寸：２．５　ｍ×２．５　ｍ×２．５　ＩＴ［（长×宽×　制，对测试平台进行综合优化设计，将２种试验装置　的功能进行整合，以节省资金和占地面；另一方面拓　高）。如图１所示。　３　２　ｌ　Ｏ　９　∞∞∞∞∞图１消防风机试验平面图（定制）　炉体采用内外５层结构，内为１　３００℃时，外层　温度为常温。从外到里分别为：第ｌ层为钢结构框　架；第２层用红砖砌成外围；第３层为耐火高温石　棉；第４层为耐火砖；第５层为莫来石耐火高温棉，　耐火温度达到１６　０００℃。炉体不超过４５０℃。炉　子的建造采用美国ＧｏＶＭＡＲＫ（哥马克）技术。　高压燃烧器内使用管道天燃气，流量为２５～　５０　ｎ　／ｈ，并在点火失败和火焰熄灭时，燃烧器内的　自动报警装置会发出警报；燃烧器配置相应的燃气　调节阀和空气调节阀，可以自动调节空气和燃气的　比例，使燃气能充分燃烧，达到最佳燃烧效果。炉内　的喷火枪数量满足标准时间一温度曲线（见图２）要　求，并保证炉内各点温度的均匀性。点火控制方式　采用计算机程序自动高压电子点火控制方式。　燃气管路和空气管路由电动执行器、蝶阀、空燃　比例阀、二级减压阀、手动蝶阀、点火控制器、高低压　力开关、燃气超压放散阀、气化炉、燃气气液分离器、　一图２标准升温曲线　级减压阀、液相切换阀、燃气压力表、低压表、球　阀、燃气泄漏报警器、不锈钢软管、燃气高压软管等　粱　勇，等：　消防排烟风机综合性能测试平台设计　·　５３　·　组成。根据气源供应情况相应调整管路系统构成。　（２）温度测量系统。温度测试及控制系统按照　ＧＡ　２１１—２００９标准进行设计：消防排烟风机迎火面　～１００　Ｐａｌ采用美国进口微差压力计，为Ｔ形测量探　头，测量精度±０．５　Ｐａ。共３个，测量时压力计距离　试验炉口约１００　ｍｍ，安装在炉内３　ｍ高度，每隔　１　ｍｉｎ记录１次，记录设备准确度为１　ｓ，数据采集为　的气流温度采用符合ＧＢ／Ｔ　１６８３９．１规定的直径为　２．０　ｍｍ的Ｋ型铠装热电偶（耐温ｌ　３００℃以上）进　３次／ｓ。微差压力计具有超压保护功能，炉内压力　高于１００　Ｐａ执行程序超压保护，停止供气，终止试　验；符合ＧＢ／Ｔ　９９７８．１—２００８标准。　行测量：热电偶的热端超出不锈钢套管或瓷套管约　２５　ｍｍ，且均匀分布在距风机进气口１００　ｍｍ的平　面上，布置数量为１２支，其测量端距管壁１００　ｍｍ。　炉膛压力控制及数据采集，炉膛压力能保证根　热电偶所测温度取平均值即为试验温度。　标准试验温度为１５０～６００℃内任一预先设定　值，试验温度数值记录的时间间隔为１０　ｓ一次。　移动热电偶：１支，符合ＧＢ／Ｔ　９９７８．１—２００８要　求；采用手持红外线测量仪测量。　内部热电偶：４支，符合ＧＢ／Ｔ　９９７８．１—２００８要　求。　环境温度测量：采用直径为３．０　ｍｍ的铠装热　电偶，符合ＧＢ／Ｔ　１６８３９．１规定的大型镍铬一镍硅的　Ｋ型热电偶。　消防排烟风机的气流温度：可在１５０～６００℃　内任一设定值保持恒定，且在点火后２　ｍｉｎ内，炉内　温度能升至设定的标准温度。　炉内温升曲线：每次最大燃烧持续时间　３６０　ｍｉｎ，最高温度１　３００℃，温升曲线应按图２　进行。　升温曲线公式为　Ｔ一３４５×ｌｇ（８　ｔ＋１）＋２０　（１）　炉温平均性：热电偶采集温度与标准曲线差值　＜１００℃，温升控制偏差量ｄ。满足如下要求，即　ｆ　ｄ　≤１５　ｆｏｒ　５＜ｔ≤１０　ｌ　ｄ　一１５—０．５（￡一１０）　ｆｏｒ　１０＜ｔ≤３０　］ｄ　一５—０．０８３（ｔ一３０）　ｆｏｒ　３０＜ｔ≤６０　　ｌｄ。一２．５％　ｆｏｒ　ｔ＞６０　（２）　炉膛温度采集：选用Ｋ型铠装热电偶，不少于　ｌ２个温度采集点。耐温ｌ　３００℃以上，炉温数据采　集系统具有实时曲线、历史曲线存储功能，热电偶断　路、短路报警功能，测量仪器的准确度。　测量温度：炉内±ｌ５℃；环境及背火面：　±２．５℃；试验炉外表温度：常温；炉内压力：　±３　Ｐａ；流量：±２．５　；时间：±１　ｓ／ｈ；消防排烟风　机压力：±３　Ｐａ；消防排烟风机流量：±５　，符合ＧＡ　２１１—２００９标准；消防排烟风机的振动：±５　。　（３）压力测量系统。炉内压力测量：测量范围０　据各个标准要求与排烟系统组成控制回路进行实时　控制。　Ｔ形测量探头：采用ＵＳＵ３１０Ｓ耐高温的不锈　钢管，从炉内穿过炉墙到达炉外，炉内和炉外的压力　保持同一水平高度。　压力变送器：美国阿尔法高精度压力传感器，共　３个：１个置于理论地面１００　ｍｍ范围内，１个置于门　或卷帘高度三分之二处１００　ｍｍ范围内，１个置于门　或卷帘顶部１００　ｍｍ范围内。测量压力值为阶梯压　力值，顶部压力值试验开始５　ｍｉｎ之内为１５　Ｐａ±　５　Ｐａ，１０　ｍｉｎ后为１７　Ｐａ±３　Ｐａ。　（４）压力释放系统　控制炉内的压力，依靠炉体壁后侧炉壁上的两　个连接到排烟管道的排烟孑Ｌ，可将炉体内的烟气排　出。炉内送风和排风采用１１　ｋＷ强力风机２组以　及变频器进行控制，其风量大小由计算机程序自动　控制以达到燃烧、压力和排烟的要求。　压力释放管路：在炉膛内的部分采用耐高温直　径３００　ｉｒｌｍ的ＵＳＵ３１０Ｓ不锈钢管，能耐高温　１　３００℃，在炉膛上开有手动阀用作风冷却。在炉　膛外采用壁厚５　ｍｍ的焊管，在内设有１４处水喷雾　头用作水蒸气冷却。排出的烟气可降到６０℃。　压力释放功率：采用ＡＣ３８Ｏ　Ｖ，１５　ｋｗ耐高温　的高压风机。　冷却方式：采用风冷和水蒸气２种同步冷却方　式。冷却管路３　ｉｎ左右，冷却效果非常好。　炉膛压力控制及数据采集，炉膛压力能保证根　据以上各个标准要求与排烟系统组成控制回路进行　实时控制。　观火孔：在炉体后侧壁设有观火孔，用来观察试　验时试件受火面和火焰的情况。温度采集等必要　措施。　燃气报警器：２个；用于燃气室和试验现场。　（５）样品试验架。消防排烟风机耐高温样品试　验架由集流器、电动风量调节阀、风机空气动力性能　测试管道（标准化风道）、消防排炯风机、消防排烟风　机的后连接管道以及消防排烟风机的测振仪传感　器、流量、压力、温度、时间、全力效率的测量系统组　成，如图３所示。　…～　啦明风重调　ｌ１ｊ；ｌ　１目　Ｉ　ｌ　：ｒ、　１　Ｉ墓　ｌ　ｌ　：Ｉ／　＼　厂Ｔ—　ｌ　图３高温状态下消防排烟风机空气动力性能　试验管道连接示例　为形成一个热流循环，消防排烟风机耐高温样　品试验架管道的出口与人口均与炉内相通；风机的　前、后连接管道选用５．０　ｍｍ厚的不锈钢板制作。　标准化风道的尺寸和形状满足ＧＢ／Ｔ　１２３６—２０００　的规定。　所有风管之间用法兰盘连接；标准化风道的尺　寸规格为Ｎｏ．４．０，前、后连接管道一套。风道均含　有集流器、电动风量调节阀、温度测量、压力测量、流　量测量、测振仪、整流栅、变径接头、风帽等设备。　（６）烟气排放系统。在炉膛顶上装有锥形烟气　收集塔，收集炉膛前试样试验时泄漏的烟气。收集　烟气管道采用直径３００　ｍｍ的管路，直接连通压力　释放系统。　风机功率：１５　ｋｗ，为高温强力引风机。　锥形收集塔：采用厚２．０　ｍｍ，ＵＳＵ３０４不锈钢　板，用于燃烧烟气的收集与净化清理，保证试验场的　环境安全。　（７）计算机控制系统及数据采集。仪器配置：　主体试验部分包括立式耐火炉、燃烧控制系统、排烟　系统、炉温数据采集系统、试验构件温度采集系统、　漏风量检测系统、排烟阀系统、排烟风机耐火性能系　造船技术　２０１８年第３期（总第３４３期）　统的检测、排烟风机空气动力性能测试系统、控制电　脑、检测设备专用软件。　控制系统硬件主要包括日本三菱ＰＬＣ　１套、　ｌ６位高精度采集卡通道为６４个、温度变送模块　６０个。数据采集分析软件能基于ＯＰＣ开放式，利于　后续功能开发，以及数据采集的添加，包括：主控界　面，炉温曲线界面，压力显示、试件温度界面，具有历　史数据存储、查询等功能以及可转为Ｅｘｃｅｌ文档保　存。同时，增加数据调取功能，可以加载以往的试验　数据进行重新计算并形成报告。软件终身免费　升级。　试验记录（３　ｓ／次）按编号存储，可随时查询；可　以实时查看试验报表打印效果，只需点击开始、计算　和保存等按钮就可完成，使用简便。　（８）安全防护。防机械伤害：在各设备与炉体、　设备与设备之间均留有工作检修场地，以便安伞通　行检修。各风机的皮带轮、转轴、皮带等均用安全网　罩起，各动力设备四周均有防护栏和警示牌；燃烧机　具有良好的防爆性能；各处的阀门、管道接头、焊接　等部位不得泄气；在各操作平台四周均设有防护栏，　爬梯外侧设有安全罩。总装配图如图４所示。　图４总装配圈　３．２平台安全保障　消防排烟风机综合性能试验系统占地面积　６５　ｍ。，层高不小于３．３　ｍ，承重１５０　ｋｇ／ｍ　。　配置２２０　Ｖ及３８０　Ｖ两种电源，统一布线，交流　电为三相五线制，５０　Ｈｚ，总功率不小于１０　ｋｗ。　提供２５～５０　１ＴＩ。／ｈ。管道天然气，以确保安伞，　增加空燃比例阀，使燃气充分燃烧，达到最佳燃烧　热值。　燃气供应及控制宜单独分割房间，如场地允许　可放置于室外。整体试验室为３部分规划：（１）燃气　和空气室为一独市房间；（２）控制室和观察室为一　独立房间；（３）试验区域放置在大的空间里，四面须　通风良好。整体试验室规划图如图５～图７所示。　粱　勇．等：　消防排烟风机综合性能测试平台设计　ＬａｂＶｌＥｗ的开发环境包括前面板、框图程序　和图标／连接端口等３个部分，另外具有工具模块、　控件模块和功能模块等３个可移动的图形化工具　模块。　４．２软件功能模型　Ｉ　ａｂＶＩＥｗ采用了模块化的结构，按照每个功　能模块作用．可分为基础数据管理、测试任务管理、　测试没置、测试环境数据采集、性能测试数据采集、　图５试验区　测试数据处理、历史数据查询以及报表生成８个模　块。系统结构如图８所示。　图６空气和燃气放置室　图７控制和观察室　４测试系统软件介绍　在排娴风机性能试验装置和测控硬件的基础　卜，采用Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＸＰ操作界面、全球精密没备专用　开发软件Ｉ　ａｂＶＩＥｗ，编写了包括测试参数的设置、　试验数据的采集、信号的分析与处理、数据的存储查　询、试验报告的生成等多个功能模块的测控系统软　件。测试期问能够实时显示出测量结果，并动态地　图８风机空气动力性能测试系统软件功能结构　绘制性能曲线，数据可以永久保存、调阅币¨打印输　出，可直接打印报表。软件具有高智能、引导式菜单　操作，简便直观的特点，使试验结果更加准确。　４．１　ＬａｂＶＩＥＷ开发环境　５　结　论　本文将耐高温件测试和空气动力性能测试这两　个关键内容进行综合整合，并严格按照一系列风机　性能测试国家标准，没计出了一套综合性能测试平　台，该平台能够实现风机关键性能的准确测量，满足　Ｉ　ａｂＶＩＥＷ是美国仪器公司ＮＩ开发的基于图　形编译语言（（　语言）的试验室虚拟仪器集成环　境Ｌ８　Ｊ，采用直觉式图形程序语言，界面友好直观，简　化了编程过程。使控制控件易于掌握。　各项测试标准，并能在硬件与软件系统的功能下实　现测试参数的自动采集、试验数据的自动处理与性　能曲线的自动绘制。　［下转第５９页］　王守桂，等：ＪＵ２ｏＯＯＥ超大桩靴制作工艺　·　５９　·　的焊缝采用分段退焊或分段分中退焊。采用分段退　量，减少结构变形的发生，为后续相同桩靴制作提供　焊时，由于接头较多，要特别注意接头质量。　有利的技术支持与保障。　焊接后，按照结构特点、材质、规格等性质，制定　参考文献　焊缝的缓冷、热处理工艺。　［１］郭培军，陈艳，蒋玉荣。等．桩靴入泥深度预估［Ｊ］．中　３　结　论　国海洋平台，２Ｏ１２，２７（６）：１１－１７．　长远来看，自升式钻井平台仍是全球的标志性　［２］庞雪涛，冯国庆，任慧龙．自升式平台桩靴承载力研究　［Ｊ］．中国海洋平台，２０１４，２９（２）：２１—２５．　项目，是钻井平台中的重点船型。为提高生产效率，　［３］王铁瑶，孙士龙，李令竹，等．自升式钻井船桩靴建造　始终处于有利的竞争地位，针对超大桩靴的共同性，　工艺研究［Ｊ］．中国海洋平台，２０１２（Ｓ１）：１２２—１２６．　开展通用性、标准性建造方法，以实现批量化、高效　［４］伞立忠．自升式钻井平台桩靴结构设计［Ｄ］．大连：大　率的生产模式。　连理工大学，２０１２．　通过超大桩靴制作工艺的研究，有效缩短分段　［５］唐文献，秦文龙，张建。等．自升式平台桩靴结构优化　建造周期，明显提高分段建造精度，显著改善焊接质　设计［Ｊ］．中国造船，２ｏ１３（３）：７８—８４．　［上接第３８页］　增加了结构的稳定性，并大幅提高结构整体刚度。　４．２结果分析　（４）钻台挡风墙支撑结构在ＳＡＣＳ软件中计算　表２列出了各个工况下的最大ＵＣ值。表中的　所得的ＵＣ值均小于１，表示此结构满足计算强度要　最大ｕＣ值均小于１，表明钻台挡风墙及支撑结构的　求。　强度满足规范要求，且计算所得的最大位移值为３．　（５）ＳＡＣＳ软件模型合理地简化了局部结构，大　２　ｃｍ，小于井架与钻台２层平台之间的净距离，保证　幅减少有限元建模时间。　钻井平台在拖航时井架不会发生结构碰撞。　（６）惯性载荷对于结构强度和刚度的影响很　５　结　论　大，尤其是叠加了风载荷，因此拖航工况在计算时应　着重核查。　（１）原挡风墙制作方法限制了结构减重的可　参考文献　能性。　（２）采用建筑用的波纹板作为挡风墙，同时修　［１］汪怡，于小伟，黄墨宇．自升式平台钻台结构强度分析　改连接形式，有效减重９．７　ｔ。优化后的结构重量是　［Ｊ］．船舶工程，２０１３（Ｓ２）：７５—７６．　［２］　ＡＢＳ．Ｒｕｌｅｓ　ｆｏｒ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｌａｓｓｉｎｇ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｏｆｆｓｈｏｒｅ　原设计重量的５７．８　９／６，并且省去了设计和加工制造　Ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ＵｎｉｔｓＥＳ］．２０１４．　等环节，直接节省约６００个工时，方便了生产建造计　［３］　高学静，张洪欣．自升式钻井平台中钻台结构强度分析　划的安排。　研究［Ｊ］．船海工程，２０１３，４２（３）：１７４—１７６．　（３）波纹板的应用降低了结构整体刚度。通过　［４］杨勇，张伟，袁洪涛，等．自升式钻井平台钻台结构强度　在四周的挡风墙支撑结构上增加Ｋ型节点，有效地　分析［Ｊ］．船舶工程。２０１５，３７（７）：６９—７２．　［上接第５５页］　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国　参考文献　家标准化管理委员会．ＧＢ　２７９０１—２０１１：移动式消防排　烟机ＩＳ］．北京：中国标准出版社，２０１２．　［１］徐志胜，姜学鹏．防排烟工程［Ｍ］．北京：机械工业出　中华人民共和国公安部．ＧＡ　２１ｌ一２００９：消防排烟风机　版社，２０１１．　耐高温试验方法Ｅｓ］。北京：中国标准出版社，２００９．　［２］徐洪海，庄益娈，裘科名，等．消防排烟风机检测实案　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国　分析［Ｊ］．风机技术，２０１７（Ｓ１）：３５—３８，５８．　家标准化管理委员会．ＧＢ／Ｔ　１２３６—２０１７：工业通风机　［３］高宇飞，程远平，汪磊，等．温度对排烟风机及风管的　性能曲线和特性曲线的影响［ｊ］．消防技术与产品信　用标准化风道性能试验Ｉｓ］．北京：中国标准出版　社，２０１７．　息，２００７（１）；２７—３Ｏ．　杨乐平，李海涛，杨磊．ＬａｂＶＩＥＷ程序设计与应用　［４］　肖忠祥．数据采集原理［Ｍ］．西安：西北工业大学出版　［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２ＯＯ５．　社，２００１．