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溫度傳感器在我國巨型水電站大壩混凝土溫控防裂中的應用

分類：行業(yè)動態(tài) 1721人瀏覽 2019-09-05

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大體積混凝土的溫控防裂，一直是工程界的難題。目前，作為一項超級工程，我國在建的巨型水電站白鶴灘水電站，正在在酷暑中進行著火熱的大壩施工。據(jù)了解，耗資1700多億元的白鶴灘水電站建設至今，尚未出現(xiàn)一條溫度裂縫。這是如何加做到的呢？原來，其中離不開溫度傳感器技術的應用。下面，就帶大家一起來了解一下。

目前，該大壩現(xiàn)埋設有數(shù)千支監(jiān)測儀器，用于感知氣溫、風速、入倉溫度、澆筑溫度等信息，并將信息反饋給大壩的智能建造信息管理平臺。平臺將收集到的參數(shù)進行實時分析判斷，并將分析結果實時推送給現(xiàn)場管理人員，以便管理人員及時掌握現(xiàn)場情況、采取適當措施。

其中，一些比較成熟的系統(tǒng)甚至可以做到系統(tǒng)智能控制、實時調節(jié)，保證任何細小的異常情況都在第一時間得到妥善處理。比如，白鶴灘水電站大壩在世界上是首次全壩采用低熱水泥混凝土進行澆筑。

據(jù)悉，這種水泥的水化熱比中熱水泥低約15%，能提高混凝土出機口溫度、減少混凝土冷卻通水量，從源頭上解決了大壩的溫度裂縫問題。據(jù)悉，僅此溫控費用一項，就可節(jié)省上億元。與此同時，更重要的是，運用了智能大壩相關技術，能很方便地全過程掌握大壩混凝土生產(chǎn)、澆筑溫控狀態(tài)，保證工程質量。

大壩需溫控防裂的原因

白鶴灘拱壩高289米，混凝土總方量為803萬立方米。大壩建設需要澆筑大量混凝土，混凝土中的水泥水化反應會產(chǎn)生熱量，使混凝土澆筑后溫度上升，之后再緩慢冷卻到環(huán)境溫度。如果不采取有效的溫度控制措施，任由混凝土熱脹冷縮，難免會產(chǎn)生裂縫。

裂縫對于大壩質量的影響又很大。裂縫會導致大壩滲水，進而產(chǎn)生內部的腐蝕和結構破壞。也正因為如此，能否控制得好大壩開裂，成為了衡量大壩建造成功與否的重要標準。以上便是大體積混凝土為何需要溫控防裂的原因。

溫度傳感器技術的應用

對此，清華大學和三峽集團共同研制的智能通水成套裝備和移動實時軟件平臺，通過在新澆筑混凝土壩塊和水管中安裝數(shù)字溫度傳感器，實時測量混凝土溫度和進出水溫。

具體來說，對于全壩31個壩段，每一倉混凝土中都在不同位置處埋設有數(shù)支溫度傳感器和循環(huán)冷卻水管，可實時監(jiān)測混凝土內部的溫升，并進行有針對性的降溫。點開手機，大壩施工狀態(tài)和各種參數(shù)盡在掌握。在冷卻水管中安裝的溫度、流量和一體流溫集成控制裝置，還能夠實現(xiàn)動態(tài)智能控制。除采用了溫度傳感器的智能通水系統(tǒng)外，大壩還配有智能噴霧機，可將傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)、理論模型和噴霧機有機結合。

比如，以智能通水系統(tǒng)來舉例，布置在大壩上的溫度傳感器和流量傳感器，能實時監(jiān)測壩體溫度、冷卻通水水溫及流量等與混凝土溫控相關的數(shù)據(jù)，智能大壩服務器收集到數(shù)據(jù)后，根據(jù)溫控要求計算通水參數(shù)，并按照計算結果實時調整一體式流溫伺服閥，從而實現(xiàn)冷卻通水的實時精確調節(jié)。

據(jù)悉，整個過程耗時短、控制精度高，管理人員只需要監(jiān)控系統(tǒng)、處理異常情況，大大減少了勞動量，提高了工作效率。最終，大壩各處的混凝土溫度都低于設計要求的2到3℃，有效地防止了開裂。

以上便是為各位介紹的溫度傳感器技術在我國巨型水電站項目混凝土溫控防裂中的應用了。由此我們也看到了控制溫度裂縫，提高工程質量和保證工程長期安全穩(wěn)定運行的重要性。今后，將繼續(xù)為各位帶來國內外各類工程建設溫控防裂中的溫度傳感器技術的新應用，敬請期待。

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