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煤碼頭堆場高桿燈的照度技術改造

編輯:揚州市朗旭照明科技有限公司時間:2019-07-05

摘要:為優化煤碼頭堆場高桿燈照明照度,通過水平、垂直照明測試,測出堆場各位置照明照度,采用少量高性能 1500 W 金鹵燈替換 1000 W 高壓鈉燈,并同時修復改善高桿燈的升降機構、燈盤機構,有效提高堆場照明的照度與均勻程度和高桿燈的可靠程度,降低高桿燈的維修難度,并使照明總功率得到有效降低,達到節能降耗的目的。

關鍵詞:港口;煤碼頭;堆場;高桿燈

1 背景

秦皇島港煤四期項目是煤炭輸出專用碼頭,主要依托大秦鐵路將來自山西、內蒙古等地的煤炭運往我國華東、華南等地。煤四期堆場共有高桿燈 12 座,其中東西各有6 座高桿燈。高桿燈主要為場地照明提供支持,由于現有照明設施使用時間較久,大部分已不能正常使用,造成作業區夜間照明照度不能達到國家標準的最低要求,存在安全隱患,亟需改造提高照度,以滿足安全生產的實際需要。

2 改造前堆場照明現狀

2.1 堆場照明設備情況

煤四期場地全長 1150 m,共有 40 m 燈桿 12根,每根燈桿上安裝 8 套 1000W 高壓鈉燈,場地為24h 使用場地,燈具照明平均為每天 10~11h。現有燈桿控制系統通過統一開關進行遠程控制室控制。

2.1.1 改造前設備存在的問題經實地勘測,改造前煤四期 12 根 40 m 照明高桿設備使用手動下降裝置,存在以下問題:

1)桿體頂端和燈盤無掛鉤卸載系統,鋼絲繩長期受力,存在鋼絲繩斷裂導致燈盤墜落的風險。

2)采用外置手動升降裝置,操作人員需要在燈盤下操作,如果發生意外,極易造成人身傷害事故。

3)燈盤采用無掛鉤設計,鋼絲繩長期受力,已經出現“跳絲”現象,極易發生鋼絲繩斷裂導致燈盤墜落事故。

4)升降機構嚴重老化,多數已不能正常工作,燈具無法檢修。

2.2 改造前堆場照明測試測試選取煤四期堆場六與堆場七之間的 2 座40 m 高燈桿(以下稱“LT1”和“LT2”燈桿)。燈桿LT1 和 LT2 分別位于場地的兩端,中間為煤炭堆場和中間道路,道路總長度 1150 m,見圖 1。堆場道路距燈桿水平距離為 7 m,為主要測試目標區域。測試分為水平照度測試和垂直照度測試。測試采用網格法,根據現場條件,網格點橫向間距為 5 m,縱向間距為 10 m。

2.2.1 改造前水平照度測試數據改造前燈具水平照度測試數據見表 2。

0~200 m 水平照度:在距離燈桿 30 m 之內達到照度最大值 10.64 lx,但值得注意的是整個測試范圍僅有 2 個測試點超過 10 lx,場地此區域的平均照度僅達到 3.41 lx。此區域從 0 m 位置的0.55 lx 迅速增加到 20 m 位置的 10 lx 以上之后又迅速降低,局部存在光斑問題。照度在距離燈桿 100 m 的臨界點已經降低至 1~2 lx,照度衰減明顯,而到達 170 m ,已經降低至 1 lx 以下,最低已降至 0.32 lx。200~400 m 水平照度:在這一區域內照度基本在 1 lx以下,平均照度僅有 0.49 lx,最低已經降至 0.24 lx。從人的視覺感官和對道路實際使用的需要來講,這一區域已經處于相對較暗的區域,需要進行輔助照明。

400~600 m 水平照度:這一區域絕大部分測試點的測試照度在 0.5 lx 以下,并且在整個1150 m 道路的相對中間位置達到最低值,僅為 0.17 lx。這一區域道路作業同樣需要輔助照明。

2.2.2 改造前燈具垂直照度數據改造前場地燈具垂直照度數據見表 3。

0~200m 垂直照度:從燈桿最低位置逐漸提升,平均達到 7.37lx,最大達到 16.6lx。照度在 200m 臨界值降低至 2~3lx,并且存在照度不均勻的特點。200~400 m 垂直照度:在這一范圍內繼續衰減,最小照度僅有 0.68 lx。400~600 m 垂直照度:在這一范圍內繼續衰減并且基本在道路中間位置達到最小照度值,最小照度僅為 0.17 lx。2.3 測試照度分析根據實測數據分析可以看出:現有照明的水平照度平均值較低,低于國家標準《室外作業場地照明設計標準》(GB 50582—2010) 對港區次要道路地面水平照度平均值應大于 10 lx的要求,不能滿足夜間正常安全生產的需要;局部照度變化過大,存在光斑現象,容易造成人眼的視覺不適,不利于現場人員的安全操作。雖然垂直照度測試平均值略高于水平照度,但是從 200 m 到道路中間位置基本所有測試點照度都在 2 lx以下,不能滿足正常安全作業照明的需要。

3 方案設計

3.1 設計標準

按照國家標準《室外作業場地照明設計標準》(GB 50582—2010)港區次要道路地面水平照度平均值應大于 10 lx 的要求, 對堆場照明進行改造,經過一段時間的使用,取得了不錯的效果。現將改造前后堆場照度進行比較,見表 4。

從表 4 可以看出,改造后整體水平平均照度提升 6 倍以上,局部最低照度提升 10 倍以上。從水平照度比較可以看出,改造后照明設備的高光效性同樣有效擴大照明有效范圍,并且提高道路各個區域的水平最小照度和平均照度。整體垂直照度有更大幅度的提升,特別是在中間 400~800 m區間,仍然可以達到 6 lx以上的垂直照度。由于夜間作業主要是大型機械操作,對于道路的垂直照明顯得更為重要,所以在實際作業中垂直照度對于保證夜間的作業安全起到更大的作用。

3.2 設計方案

對高桿燈的升降機構、燈盤進行修復和更換,使其達到國家相應的標準。由于堆場長度為1150 m ,為了滿足現場照明的需要,結合照明燈具現有的特點,最后選用了高性能 1500 W 金鹵燈進行照明改造。完成改造后,每座高桿燈上安裝 4 盞就能滿足國家的相應標準。

4 改造前后能量消耗對比改造前堆場照明共需要 96 盞高壓鈉燈,改造后僅需 48 盞金鹵燈。按堆場照明平均每天工作 10h,每年工作 365d,電費 0.71 元 /kW·h 計算,改造前成本為 248784 元 /a,改造后成本為 186588 元 /a。共節約成本 61596 元 /a,見表 5。

5 結語

通過改造后堆場照度檢測數據可以看出,秦皇島港七公司煤四期堆場照度不足的問題已經得到解決,并且已經達到國家相關標準的規定,滿足現場夜間安全生產的實際需要。通過使用 1500 W節能金鹵燈照明可節約能耗 24% 以上,有效節約能量損耗和大量的照明燈具維護費用。









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