热控制技术范文（精选10篇）
热控制技术 第1篇
伴随着大电网的安全稳定运行,电网稳定控制[1,2]及协调防御[3,4,5]等控制技术逐步得到研究或实践应用。安全稳定控制装置(系统)是提高电网安全稳定性的有效措施[6,7],通常需要通过项目设计、工厂制造、现场安装和调试等多个环节,最终在厂站侧部署安全稳定装置[8]。智能化变电站中的稳控装置需要实现新的数据采集和通信方式[9]。
省级电网的建设和改造速度正在逐步加快,电网运行方式和安全稳定特性复杂多变,因网架结构和负荷增大等原因,双回线N-1方式下的热稳定问题日益突出。面对短期电网阻塞问题,稳控装置实施代价相对较高。对于影响供电能力的检修高峰期临检方式,热稳定控制实施时间要求非常急迫,生命周期又较短,而稳控装置部署周期相对较长。
随着数据通信和处理、信息网络等技术快速发展,调度自动化技术水平逐渐提高,主要表现在:①调度自动化系统软件架构、运行可靠性得到有效提高;②厂站基础数据质量逐渐改善,数据采集与监控(SCADA)系统的遥测、遥信数据的准确性和可靠性得到保障;③电网稳态监控功能已较好地实用化,调控一体化工作正在开展之中,站端一次设备的远程遥控未来将成为常态化工作。
从电网稳态数据实用化角度出发,针对短期性和临时性的热稳定过载问题,本文提出可利用稳态量测数据有效判定电网三相跳闸故障和潮流过载,实现基于稳态数据的调度主站热稳定控制技术,并将该项新技术在能量管理系统中实施。
1 基本原理和研究思路
热稳定问题表现为输电线路在正常运行方式下及N-1方式下超过规程规定的热稳定水平,需要控制其输电功率,从而影响电网供电能力[10]。一次设备过载能力标准主要有IEC标准和ANSI标准,中国国家标准等同于IEC标准。设备过负荷允许时间与允许过载倍数呈反时限特性。热稳定限额如果按照1.2倍控制,可允许半小时以内的短时过载[11]。对输电线路、主变、断路器、阻波器、电流互感器、刀闸等设备的短时过载能力进行了研究,结果表明如果按照输电线路的1.5倍左右限额控制,允许短时过载时间至少为1 min。例如,型号为LGJ-400的双线运行线路,在夏季40 ℃情况下正常负荷能力是600 A,如果将限额放宽至1.4倍,即按照双线840 A进行潮流控制,当发生N-1故障时,在1 min内消除过载,不会对输变电设备运行产生负面影响。
为解决热稳定问题,本文提出以下研究思路:首先,通过电网分析计算,设置若干条控制策略,按照一次设备安全运行要求,对控制策略进行部署和管理;然后,基于稳态数据,在线扫描电网运行情况,监测每条控制策略中所定义的电网三相跳闸事故和监视断面越限情况;最后,进行故障处理,快速消除过载断面或元件,实现电网的热稳定控制,提高电网输送能力。
热稳定控制实现框架如图1所示。该框架由故障判定子系统、热稳定分析子系统、远程切除子系统等3个子系统构成。这3个子系统之间具备实时库通信和消息通信机制,通过依次触发和互相关联实现系统的整体功能。热稳定控制流程如图2所示。
如图2所示,热稳定控制实现步骤如下。
1)实时扫描和分析。
数据逻辑分析和验证不满足要求,切换运行状态,可疑数据提交人工处理,数据正常后,自动切换回运行状态。
2)策略动作场景确认。
判定电网三相跳闸事故情况,当判断目标事故发生后,扫描监控断面,经过数据分析和综合验证后,确认事故导致监控断面热稳定越限。
3)可疑场景分析和提示。
断面越限处于可疑状态,或者有事故发生但无断面越限,将进入告警状态,转入调度处理。
4)系统控制动作。
需要进行远程控制时,依据控制策略,切除相应负荷或机组。电网过载消除后或已无控制手段时,本条控制策略结束执行并闭锁。
2 关键技术
2.1 控制策略管理
稳控策略是实现正确控制的核心环节。各条稳控策略互相独立,主要包含监视断面、监视限额、事故集、控制手段等,监视断面可定义为多条线路或者主变,控制手段可定义多重集合的可切负荷和可切机组。每条稳控策略的运行状态主要有停用、投入、信号、数据闭锁、事故闭锁等,状态间转换关系如图3所示。
策略的投入必须和电网运行方式相匹配。系统不进行运行方式自动识别,每条稳控策略的投入和退出按照一次工作票流程进行运转,人为设置运行状态。
信号状态主要用于调试和试运行期间。策略闭锁分为数据闭锁和事故闭锁:①数据通信出现异常时,例如变电站通道故障、监视断面数据不平衡等,进入数据闭锁状态,数据正常后恢复原运行状态;②控制动作后,运行方式已不再满足预期条件,自动停止该稳控策略,进入事故闭锁状态。
2.2 三相跳闸事故判定
基于SCADA系统历史数据的离线分析结果,决定基于量测数据进行事故判定,但需扩展数据内容,即增加遥测数据,并考虑在时间维度上,增加遥测、遥信和事故总的变化时间戳。开发完成事故判定系统,根据量测实时数据特点,经在线运行跟踪和微调后,最终实现有效的三相跳闸事故实时判定。
三相跳闸事故判定方法见图4。考虑的实践因素和针对性措施有:①对于通信质量导致的数据不同时性,建立数据缓冲池,设置合理的关联门槛值;②对于单侧厂站数据质量问题,设计双侧变电站数据关联验证机制;③对于事故总信号不准确和缺失问题,加入遥信、遥测变化时间的同时性关联分析。
2.3 过载识别和消除
SCADA系统量测数据的采集周期为3~4 s,为保证可靠性,应进行多周期采集和验证,按5 s周期进行冗余确认。过载数据判断采用两端厂站双重验证机制,并可叠加采用变化量判定机制,计算事故线路有功变化量和监控断面有功变化量,两者变化灵敏度应匹配。
计算需要消除的过载值,按照预先定义的可切负荷或机组,基于谨慎可靠原则,实施按轮次切除策略。每轮切除后,系统进行数据扫描和计算,直至过载消除或者无可切负荷为止。可根据灵敏度计算结果,对可切除负荷进行排序,并按照轮次切除,切除后重新计算灵敏度,进行再度排序和切除。
2.4 控制可靠性
遥测、遥信等数据质量已较为可靠,但少量误遥信可能会发生。可采用多重相关条件的冗余判断确认。鉴于误动和拒动之间的权衡关系,实践中采用了适度验证策略,例如线路两端数据平衡,潮流变化符合灵敏度要求等。不考虑全站母线数据平衡等因素,以防止过度验证导致系统拒动。
稳态监控数据可以有效判断过载,但在三相跳闸事故判定方面,和站端稳控装置相比,主站缺乏分相数据和电流、电压突变量,数据可靠性稍差,运行管理难度大,需要精心维护系统和严格运行管理,才能够较好地完成三相跳闸事故判定。在广域测量系统(WAMS)实用化水平提高的前提下,未来可考虑加入WAMS的电网动态数据,以提高本方法的控制可靠性。
在遥控技术方面,研究如何加强系统安全性。在自动遥控基础上,为避免主站端误遥控,系统只在控制时短暂开放该设备的遥控功能。进一步还可考虑在受控站中加入就地防误判定[12],具体设计为:遥控接收装置进行本地采样,判别反映系统变化特征的数据满足就地判据的条件,装置才执行命令动作出口,从而实现防误判据。但对于部分稳控策略,受控站无法进行控制特征数据匹配,那么就不进行就地防误判定。该方法必须满足合理、简单、可靠的设置原则,否则防误动的同时,会由于就地判据确认的复杂性而增加现场拒动的可能性。
3 功能验证
3.1 准确事故判定
2010年11月,在安徽电网能量管理系统中自主开发并投入运行“电网拓扑变化实时辨识及故障判定系统”。该系统应用2.2节中的事故判定技术,在线路开关停役操作和三相跳闸事故时,能够实时提醒调度值班员。其实践特点是误判率低,运行结果获得了调度员的充分认可和信任,线路三相跳闸事故判定成功率在90%左右。通过稍加修改,该系统已成为本文系统的故障判定子系统部分。
3.2 检修操作监测
结合一次设备检修,开展检修操作监测和模拟触发工作,具体方法是将检修操作虚拟判定为事故,同时降低限额标准,从而能够触发预先设定的控制策略。例如:2011年11月27日,500 kV繁昌变电站1号主变检修,当日10:08:09,现场拉开1号主变2801开关,系统监测到该操作,并且所监视的目标断面即2号主变的有功功率超出虚拟限值,经连续3次验证通过后,系统发出虚拟的切除操作,成功实现该真实场景的实时监测和模拟测试。
3.3 自动遥控试验
常规遥控执行需要操作员和监控员2种角色,整个过程分为预置、返校和执行3个阶段。经研究分析和代码测试,可以将人工验证遥控改为安全可靠的自动验证,实现对目标厂站一次设备的远程自动遥控。省调主站和多个厂站进行了多次联合试验,试验结果表明,从主站发出预置指令至测控装置接收到最终指令,主站端自动遥控过程可在5 s左右完成。
4 运行案例
应用本文提出的技术提高电厂送出能力。案例的网架结构如图5所示。港鸠双线的正常限额为340 MW。设备短时过载能力校核如表1所示。
经分析,如果按照1.3倍过载能力计算,至少可满足5 min内的过载,由此可得港鸠双线限额为380 MW,对应天门山厂可以增加80 MW出力。
配置相应稳控策略,软件切换至研究态运行,模拟运行过程如表2所示。港鸠双线中港鸠2D55线路发生三相跳闸故障,系统判断事故成功,并扫描发现港鸠2D56线路热稳定过载,经3次循环确认断面过载后,至18 s时遥控拉开天门山1号机组高压侧开关,从而切除1号机组,解决了港鸠2D55线路三相跳闸引发的热稳定问题。
5 结语
调度主站热稳定控制技术可在一定程度上实现热稳定控制和供电能力提升。作为探索中的调度运行新技术,与传统的安全自动控制装置相比,本方法适用领域完全不同,只针对短期性和临时性的电网热稳定过载问题,并且在可靠性方面还有待提高和磨合,不宜长期运行。今后将从数据质量分析、系统运行管理、系统防误功能等方面继续完善,也希望该技术能够在电网调度运行中发挥作用。
摘要：因网架结构和负荷增大等原因,电网运行热稳定问题日益突出。文中从稳态量测数据实用化角度出发,针对短期性和临时性的电网热稳定过载问题,在调度主站能量管理系统中开发热稳定控制子系统,通过分钟级别响应的远程自动控制,切除远方负荷或机组,从而可提高热稳定运行限额和电网供电能力。介绍了主站热稳定控制的原理和实现方法,并且阐述了控制策略管理、三相跳闸事故判定、过载识别及消除和控制可靠性等关键技术。实际运行效果验证了该技术的有效性。
关键词：能量管理系统,稳态数据,主站控制,热稳定
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热应激对猪的影响及控制措施 第2篇
热应激对猪的影响及控制措施
热应激对猪会造成严重的影响,在此针对热应激发生原因和对猪的影响的`基础上,提出了控制猪热应激的发生既要改善猪的外部和内部环境,还要加强猪的饲养管理.
作 者：童刚立 周伟灵 作者单位：浙江省衢州市衢江区畜牧局,浙江衢州,321007刊 名：养殖与饲料英文刊名：ANIMALS BREEDING AND FEED年，卷(期)：2009“”(2)分类号：S8关键词：热应激 猪 影响 改善环境 加强饲养管理
热控仪表管路安装质量的控制 第3篇
【关键词】热控仪表管路；管路安装；质量控制
目前，我国火力发电厂的发电机组绝大部分是使用的参数高、容量大（300MW以上）的机组，对发电系统的自动化水平的要求也随之升高，热工控制系统在火力发电厂运营中扮演的角色也越来越重要。热工测量是热工控制系统的基础，是提高系统控制水平，自动化水平的关键。而热工测量系统的正常运转有赖于热控仪表管路安装质量的提高。
一、热控仪表管路安装概述
对取源部件、控制盘台、仪表管路、测量表计、电气接线和控制装置等六个设备进行安装是热控仪表安装的主要工作。其中仪表管路的安装工作较为重要，而且对安装质量的要求也较高。
各热控仪表管路都具有独特的功能，火电厂发电系统中存在多种介质，如蒸汽、氢气、烟气、水等，需要对这些介质进行成分分析时，就需要利用取样管路对这些介质进行取样。介质的流量、水位、压力等的变化常常对火电厂的热控系统的运转产生影响，为了及时检测这种变化，需要使用测量管路将介质引到变送器中或者测量仪表中。热控系统中需要安装很多仪表，这些仪表之间各自发挥作用的同时也在协同作业，这就需要信号管路完成信号传递工作。气源管路将系统中需要的气体从源头输送到目的地。另外，还有排污冷却管路负责对热控系统运转过程中产生的废物、污染物进行处理和排出。
二、如何控制好热控仪表管路安装的质量
（一）提高管路搭配的正确率
电厂的正常运营需要多个系统的协调配合，而每个系统中都需要大量的热控仪表管，可以说仪表管在电厂中无处不在。热控安装工作的重点是敷设热控仪表管路，由于敷设线路具有多变性，这就决定了管路接口的普遍存在。接口两端的仪表管必须搭配合理才能保证热控系统正常发挥作用，因此，提高管路搭配的正确率成为了提高热控仪表管路安装质量的关键。
施工图纸是设计管路敷设方案的依据，在施工前，应仔细查看施工图纸上仪表的分布情况，然后根据仪表所处的位置和当地的自然条件设计热控管路的敷设方案，在路径设计上应以减少弯管使用量为原则，还要降低管道的交叉重合率。施工监理人员应对最终设计出的热控管路敷设方案进行严格的检查，指出不足，及时修改，保证方案的科学性和合理性。
施工过程将设计图纸变为实体，实际操作中最容易产生差错。对于差错频发的敷设环节，如管路交叉处、弯管处、管路重叠处等。施工监理人员应增加对管路敷设的检查频率，督促施工人员严格按照施工图纸进行敷设和接管。施工过程中，每完成一定距离的敷设就要在标牌上标明此段管路的代号以及名称，监理人员可将标牌上的信息与设计方案上的信息进行核对，然后再对敷设好的管路进行核查，杜绝管口错接等问题的出现，减少返工次数。
与普通仪表管只有一个接口不同，差压仪表管两侧对压力的要求不同，分正压测与负压侧，因此在安装时必须弄清两侧的正负。热控设备的正负端口必须与仪表管的正负相匹配，一般情况下，进口为正压、出口为负压的是流量节流装置，而风机和泵的进口为负压，出口为正压。测量仪表的正压侧标注有H，负压侧标注有L。在对这些管口和设备端口进行连接时，要再三确认正负侧是否匹配，连接之后要进行挂牌标注，由监理人员进行再次核验。
（二）避免安装过程中出现问题的措施
在安装热控仪表管路的过程中，由于受到人为因素、设备和工艺质量等的影响，容易出现错接仪表管路、管道堵塞、管道断裂、泄漏等问题。若能在安装过程中采取以下措施，将能够有效地避免相关问题的出现。
第一，保证施工工艺的质量。热控仪表管间的接口需要焊接，接口必须严丝合缝才能保证无泄漏，因此，在对管路接口进行焊接时应做到无漏接。对于连接好的仪表管应进行通气或者通水试验，保证管路畅通、无堵塞。对于并排、交叉、重叠的管路，应当采取美观的排列方式，使其排列整齐有序，在不可避免的弯道上，各仪表管的弯曲半径应保持一致，弯曲方向也应相同。在需要的进行支撑的管路下，必须选用质量合格的支架，并进行整齐、牢固地安装，支架间的间距要均匀。焊接操作在管路安装中相当频繁，应当保证每一个焊口的平滑，保持较高的焊接质量。阀门仪表应当按照统一的标高进行安装，并在方向上保持一致，以使投入使用后操作方便。
第二，保证热控仪表管路的安装质量。对于需要并排安装的仪表管，应事先进行设计和规划。各仪表管的走势应一致，保持坡度相同。对于管路施工中需要悬挂的标志牌，在书写内容时字迹要清楚，悬挂高度也要相同，便于監理人员检查。在对仪表管进行敷设时，仪表管的高度应保持在同一水平，彼此之间的间距相等。再将管口进行对接时，应使对口处不偏移，避免对接错位。仪表管上的直管部分的相邻焊接口之间的距离应在一米以上。对于暴露在空气中的仪表管管口和部分压力容器上不能及时安装设备的取样口，都必须采取封口措施并进行记录。监理人员应随着施工的进程进行封口检查，保证每一个需要封闭的管口和取样口都得到封闭处理，每一次封闭都及时、规范、可靠。密封垫的安装要求紧实、牢固，监理人员在对压力表、温度计、阀门等进行检查时，应专门查看这些设备上的密封垫的安装是否符合要求，对于安装不合格的，应安排工作人员及时整改。
第三，防止热控仪表管路出现堵塞。首先，安装前应对仪表管进行内部检查和清洗，清洗后为了防止管内进入杂物要对仪表管的端口进行全封闭。监理人员应对经过清洗和封口的管路进行检查和记录。在对管路进行敷设时，除了蒸汽测量管路，其他管路都应遵循“路径最短”原则，减少被测量物在管路中停滞的时间，提高仪表测量效率和灵敏度。仪表管的堵塞物质主要是水分和尘埃造成的，因此在测量气体的主设备和管路之间应添加一段上引的管路，利用重力作用使管中的尘埃和水分流回主设备中。为了防止管路中的沉积或者通行不畅，弯管的半径应比其外径大两倍以上，监理人员应在安装前监督相关人员进行测量，保证弯管半径符合要求。仪表管若直径相同，那么在焊接接口时必须避免两管错位。不同直径的管子需要对接时，应保证两管内径差小于2毫米，必要时可选用变径管。
管路的敷设工程完成后，监理人员应监督主设备按照标准规范进行严密性试验，对实验结果进行记录，对于严密性不合格的设备应及时更换。完整的管路需要用空气或者水冲洗，防止管路不通，清除杂质。
三、结束语
热控仪表管路的施工质量必须得到保证，但是又必须严格按照工期进行，因此在管路安装过程中应提高工艺质量，充分发挥监理人员的监督、检查作用，避免相关问题的出现。控制好热控仪表管路安装质量将为热控机组的正常运行打下坚实的基础，提高热控系统的安全性，因此这项工作应引起电厂尤其是热控施工人员的重视。
参考文献
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热控制技术 第4篇
辽宁省滨海公路辽河特大桥主桥采用跨径为(62.3+152.7+436+152.7+62.3)m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,38#墩是辽河特大桥主桥的南主塔墩,南主塔墩承台为长六边形,平面尺寸为59.08×27.78m,承台顶面标高+3.5m,底面标高-2.5m,厚6.0m,采用C40防腐抗冻高性能混凝土,承台混凝土量8511.6m3。
根据施工计划,38#墩承台混凝土施工安排在2008年12月至2009年3月期间,属于冬季施工。同时,该承台属于大体积混凝土构造物。为了降低并控制混凝土的内外温差,预防因为水泥水化热引起混凝土结构产生破坏性裂纹,需要对混凝土水化热温升采取控制措施。
2 控制措施
2.1 冷却管施工
冷却水管按照冷却水由高温区域(承台中心)流向低温区域(承台边缘)的原则分区布置。冷却水管采用直径50mm的圆钢管,沿承台纵向方向铺设,沿横向方向等间距设置,一般间距为0.5m。共设上中下三层,水管出水口留有调流阀门和测流量设备。冷却水管安装时,要以钢管支架固定牢靠,以防混凝土灌注时水管变形及脱落而发生堵漏现象。冷却管网安装完成后,将进出水管与总管接通,开动水泵进行通水试验,确保水管密闭不漏水。
2.2 混凝土配制及浇注
(1)骨料采用连续级配优质碎石和中砂;
(2)采用水化热低的矿渣硅酸盐水泥,掺和料采用优质粉煤灰,外加剂采用防裂型FS-H混凝土防水剂;
(3)在保证混凝土强度及和易性的前提下,提高粉煤灰及骨料含量,以降低水化热;
(4)冬季施工,混凝土浇注要保证入模温度不低于5℃,要分区域、分层连续浇注,浇注完毕立即覆盖保暖。
2.3 混凝土养生及温度监控
(1)启动循环冷却水
在某一层的冷却水管被混凝土完全覆盖一定高度后,即可将该区域的冷却水管通水,从而尽量减少新老混凝土的温差,防止混凝土开裂。实时观察冷却水的流量,确保进、出口水的温差小于6℃,如果温差超过6℃,立即加大进水流量,选用冰水进行循环。
(2)混凝土养生
承台浇注完毕后,立即对保温大棚彻底封盖严实。及时平整混凝土面,根据需要,采用足够多的热风幕机进行大棚升温。混凝土在灌注过程中及混凝土灌注完成终凝前,利用棚内封闭的条件,根据棚内的温度和湿度,开启蒸汽养护系统,做好保湿保温;在混凝土终凝后,继续根据棚内温度进行蒸汽养护,并利用部分冷切水管出水口流出的热水洒在混凝土表面,保持混凝土表面湿润。同时,要做好混凝土试块的同体养生工作。
(3)温度监控
养生过程中做好温度监测。在承台周围悬挂3～4个测温仪,检测空气温度;承台混凝土表面设置两台测温仪,检测混凝土表面温度;利用埋设式测温仪检测混凝土内部温度;进、出水管处各放置一台测温仪,时时监测进、出水温度。
混凝土浇注之后每4h测温一次,连续测温不少于15d。安排专人跟踪测量养生温度并详细记录,测定混凝土上升的峰值及其达到所需的时间。根据观测结果确定冷却水流量、通水时间等,以确保混凝土的内外温差控制在25℃以内。
2.4 模板拆除及冷却管注浆
混凝土强度达到设计值的85%以上,且应在蒸汽保湿养护至少7d的情况下拆除承台模板。需要注意的是,养护临近结束时,在保证混凝土内外温差不超过25℃的前提下,逐步降低棚内温度,防止棚内外温差过大,混凝土开裂。
承台混凝土停止通水降温后,割除冷却水管伸出承台顶面的部分,采用压浆机向水管内压注水泥浆封孔,水泥浆强度不得低于C40。
3 结束语
经过观察,承台未发现由于水化热引起的温缩裂缝。证明该方案应用成功。
摘要：结合工程实例详细论述了在大体积混凝土冬季施工中,水化热温升控制的施工技术方案。
热成型技术（定稿） 第5篇
2009年10月20日18:31
腾讯汽车
我要评论(0)主持人：下面进行今天最后一个主题演讲。下面有请本特勒汽车工业亚太区车身技术总监王辉博士。他演讲的题目是汽车安全设计及车身轻量化——本特勒热成型技术的应用。
王辉：我叫王辉，我来自德国本特勒集团。
不管现在的汽车动力是混合型的动力，还是电池的电动力，汽车车身轻量化的问题是一个主要的问题，汽车越轻，同样的动力他跑得越快，在同样的动力下他跑得远。所以我们今天的题目主要是讲一下怎么样用现代的工业技术以及新材料把车身在满足一些技术条件，比如说碰撞条件、干路条件下能满足轻量化，在节能减排方面做一些贡献。节能减排是一个大趋势，本特勒作为全球最大的汽车零部件供应商之一，我们可以说本特勒也在行动以节能减排。
我今天题目主要有几个部分，在技术报告之前，我用几分钟给大家介绍一下本特勒。另外，我再介绍一下关于二氧化碳的减排，这个题目今天我们前面的报告人都已经介绍了，我再简单介绍一下。另外，在车身上面材料的使用，为什么使用这个材料，这个材料有什么好处。我以前在国内做报告的题目就是这样：对于不同的零件我们可以使用不同的材料，满足他的技术要求，根据这个设计来满足轻量化的要求。另外，我给大家介绍我们近一两年在市场上推广的三个技术。最后，我要介绍三个例子，通过这三个例子大家可以看出来，作为节能减排，我们车的轻量化怎么能够在车的设计过程中考虑到成本的要求、轻量化的要求、技术的要求。
首先，本特勒。本特勒是一个家族企业，它已经存在了130年的历史。他以前是一个铁匠出身的，在50年代的时候，他曾经生产过五千辆最小车。60年代，本特勒集团分成三个分支，有钢管、钢材、汽车技术、贸易。我们今天主要讲的是汽车贸易，在汽车贸易里面我们有三个产品部门，第一个是底盘部门，我是来自车身部门的。另外一套，我们还有发动机和排气管道部门，另外，我们还有工程技术公司。本特勒全球在汽车行业总共在二十多家，有52个工厂16个研发中心，去年在汽车行业的销售量是46亿欧元，全球18000名员工。它的主要产品提前已经提到了，主要是底盘，底盘部门有底盘零件和底盘模块。我们还有车身件，车身件在车身里面，主要是A铸、B铸、前面保险杠这些系统。这些系统在汽车轻量化里面可以做很多的文章，因为在车身里面，碰撞是一个主要的，现在国内汽车要打开国际的碰撞门，你必须考虑到你这个车的设计，怎么样才能设计出一个车在国外欧洲碰撞的时候能够达到它的五星、四星的要求。我们这里面主要的安全零部件就拆开了热成型技术。我们主要发动机的钢管和排气管道，我们公司还有一个钢管厂，它是高强度的钢管它的抗强度能够到1600兆发左右。
这是我们公司以后要创新发展的未来，现在主要有三个：去年我们在国内搞技术展览的时候，我们已经提到这三个模块：这三个模块一个是有效合理的利用资源。有效合理的利用资源主要是考虑加工，我们通过不同的创新、改革使我们的先进工艺技术应用到生产中去，使能源消耗降低。这样我们有效的使用资源。另外，我们考虑到安全性。因为汽车的安全性是一个主要的课题，我们生产出来的车必须要安全。另外，就是环境保护，我们主要是考虑到怎样使汽车轻量化以达到减排的效果。所以我们不但在汽车零部件里面使用热成型技术，还有碳纤维材料，我们也可以提供这些产品的设计和生产。
接下来简单介绍我们公司的情况，我们公司在中国的业务也开展得很好，目前中国有四家工厂，两家在上海，一家在长春，另外一家在福州，而且我们公司是第一家把热成型技术引入中国的公司。前面介绍了我们公司。
下面讲一下我们下一个课题，这个课题主要是二氧化碳的规则。这个规则主要是欧共体定的规则。02年65%的车二氧化碳的排放量必须不能超过130克，05年，55%的车必须达到这个要求，如果不能达到这个要求，有一个惩罚，就是惩罚我们汽车厂，如果汽车厂超过一克，罚款五欧元，如果超过四克，每一克要付费95欧元。从2019年以后，所有的车生产，如果超出了这个标准，每一克都要罚款95欧元。这对汽车轻量化起到了很大的作用。这里面我们做了一个市场调查，如果车身或者整车的总量减轻一公斤，它的油耗可以节省多少升每公里，但是二氧化碳的排放量减少0.06克。这个0.06克是一个很小的数字，我们可以忽略不计，但是如果你从北京开到上海，来回跑一趟，二氧化碳的排放量就是很大的数字。而且如果你超过一克，从2012年开始，如果减轻重量一公斤，我就可以节省成本5.7欧元。这5.7欧元人民币就是57块钱。我们通过这个可以看出来，汽车的轻量化是非常关键的。在满足节能减排的大趋势下，作为一个汽车工程技术人员，必须要考虑到汽车的轻量化。我们做过一个调查，车身重量占整个车的40%，如果我们把车身减轻，整个车的重量就能够减轻。现在一般的设计都是单一的车型，我可以用全钢板车身结构，豪华车或者是奥迪车，全部是铝合金材料。在将来我们要考虑的肯定是车身的多样化，或者是材料的多样化。你要用不同的材料到不同的零部件上面去。以满足他的技术要求。这些材料比如说我们这里面说的有超高强度钢，一般抗拉强度在800以上的我们叫它是超高强度钢。比如说热成型技术，它的抗拉程度可以到1500、1600。铝合金、碳纤维复合材料，镁合金，这些技术在我们公司里面都可以进行设计以及进行生产。而且我们有一些产品已经在用这些方面的技术。
这是在德国汽车学会，由大众汽车公司牵头进行的研究。它是超级轻量化的车。这个车身的设计是有180公斤。这个车型是一个高尔夫(图库 论坛)的车型，这个高尔夫车型现在是180公斤，跟高尔夫
3、高尔夫4对比，它的材料减轻30%多。铝合金占了53%，有96公斤左右。钢板、钢材66公斤，镁合金11公斤，还有一些塑料件，这里面可能还有碳纤维复合材料。大家如果看一看的话，这里面的技术用了很多，比如说灰色的是热成型零部件，这里面表示，前面中央通道及以及底盘，底部通道，都是用高强度钢。为了满足侧面碰撞，A如和门底下的踏板，都是用热成型技术。再看这个车，这个车在欧洲碰撞已经拿到五个星，如果我们对它进行分析，看看哪些零部件我们可以改。看看在大的零部件能不能减轻它的重量。通过我们对前后保热成型材料，对顶部、底部，我们整个可以做一下估算。在满足这个技术要求情况下，碰撞要求、钢度要求等等要求情况下，我们可以减轻重量66公斤，这个66公斤是什么概念？成本我们现在不要考虑。因为铝合金和镁合金的材料成本肯定是很高的。我们现在根据技术进一步的创新，我估计成本肯定会降下来。我们考虑到二氧化碳的排放。这个排放我们可以考虑它在生产中，比如说复合材料或者是铝合金，它在生产中产生的二氧化碳提高了。但是，如果在使用期间它就降低了。而且在回收方面，因为复合材料等等的回收产生的二氧化碳也提高了。所以我们把整个考虑一下，如果一个车的使用寿命是20万公里，我们可以计算一下，它的二氧化碳的排放量可以减排670公斤。这670公斤我们除20万公里，等于是我们每公里减排4克二氧化碳。你一公斤，或者是一克，如果没有达标，你必须罚款95欧元，4克相当于400欧元左右，通过我们的分析，我们认为有可能根据我们的技术，尤其是热成型技术，我们能满足节能减排的要求。前面谈到了很多的热成型技术，热成型到底是什么样的技术？热成型其实是很简单的一个技术。大家可以看出来，这个工艺过程很简单，首先是开点、下料，进行炉子的加温，这个温度一般是在950度左右加温。加温以后，一次冲压成形，然后再进行冷却。这个技术和一般的冲压技术的区别多了一个模子。模具里面有一套冷却系统。它减轻重量，因为它强度提高了，所以重量可以减轻。而且可以减少它里面加强板的数量，比如说我们可以看出来，这里面的中央通道是大众车的一个通道，我们可以通过热成型技术可以用到中央通道里面去，加强板等一些零部件就可以省掉了。因为我们是一次成型，所以我们就需要一套模具。同时，它的成型的精度非常高。另外，它的碰撞的能力非常优秀。
这是我们一般用在汽车材料上面的图，我们也称它为香蕉图，因为它的形状像香蕉。一般我们国内在车身的材料是在这个范围之内，它的强度是200兆帕，它的强度是40%，因为它比较软，比较容易成型。它的原始材料没有加温之前强度已经很高了，延伸率15%。通过加热，它的材料里面，晶体发生变化，然后变到这个程度情况下，我们进行冲压成形，这个材料一加热950度以后，钢板肯定还是软的，在这个情况下加热成型。成型的同时进行冷却。冷却是轧果处理了，它的强度就提高了。热成型技术和我们老祖宗以前造剑的技术是一样的。王麻子菜刀很快，它的刀的成型也是经过炉子里面烧，进行锤打，到炉子里面冷却。这个工艺的好处是它的成型在25秒到30秒这么很短的时间内来完成。这个技术是很关键的。这个材料是1600兆帕，跟200兆帕相比，我们强了8倍。国内的这些厂家经常提这个问题，你这个材料技术好，哪个零部件我是第一优选，比如说要热成型技术。这里面是我们在市场调查，上面这些图形，所有这些零部件标志，在06年以前都可以采用热车型技术进行生产的。现在我们已经拓宽了，比如说这个中央通道，在06年如果这个曲线进行对比，本特勒每年可以生产八百万件，而且BERU是在汽车零部件里面首选的零部件。
热成型我们公司是全球领先的，我们不光停留在以前的热成型技术上面，我们这几年在热成型技术开发获得了很大的成功。比如说我们最里面一个技术，这个技术我们通过分析计算，我们发现这些零部件BERU的厚度，到底不部不要那么厚，中间厚一点，根据不同的厚度，我们可以在材料开展的过程中进行汞压，使得板的厚度根据我们的要求来调整轧汞的参数来满足他不同的厚度。冲压以后下料，下料以后进行热成型，最后冲压成形。这里面的好处，我哪个地方厚就可以进行热成型加工，一套模具就可以满足他的要求。这个技术我们已经成功的用到了宝马X5(图库 论坛)上面去。
另外一个，打补丁技术，在碰撞的时候，有机的部位会加强，加强需要加强板和加强金。我们在BERU的技术里面，两个料同时进行下，下完了以后点焊连接起来，一起送到炉子里面加温，一次成形，这个技术解决了：第一，省一套工序费用。第二，如果你单独进行加工，最后技术组装焊接的话，它的强度很高，焊接不在一起。这种技术它解决了撞碰带来的困难。这里面大家要问了，你在加温之前焊在一起了，再加热以后再成型，这两个点会不会脱落？我们可以解决这个问题。另外，局部进行加热，尤其在侧面碰撞，它里面的要求特别高，最高的要求你顶部材料强一点，底部弱一点，所以碰撞的时候，底部吸收能量多一点。我们这个技术现在已经成功的运用到了奥迪Q5(图库 论坛)的技术上面去了，奥迪Q5去年在欧洲获得车身展的最优秀奖。一般碰撞的时候顶部变形小一点，底部变形大一点。如果我们以热成型，不同材料局部加热，底部变形很小，顶部变形很大，可以满足碰撞的要求，使得底部能量吸收多一点，因为底部的空间比较大。在优化的过程中我们发现，这里面有一个轻量化的对比。如果用冷成型，它的重量是8.7公斤，如果我们用这个技术，4.5公斤。整车的重量减轻4.3公斤。我们不断的提高，还可以把重量减轻。
下面讲三个例子。我们经过分析、计算，完全可以做到把外面这个板热成型，如果我们采用热成型技术，连成的三件我们可以连件进行组成，重量可以减轻八公斤，性能可以提高，成本上面少了一个零件，总量减轻了，装配成本减少了。所以我们这个零件在葡萄牙进行量产。另外，我们这里面做了一个例子，这个车已经碰撞无形，但是由于车底很重，我们通过进行比较可以看出来，这里面有五层板连接起来的，大家看这个照片，这个照片是这个车子的切割照片，这个车子是帕萨车车子的切面，这里面就是用热成型技术，我们可以在保证它的性能的情况下，减轻车底的重量7%，这个7%的数字很小，但是这个车420公斤，7%的概念相当于是30公斤左右。最后一个例子，我们把20年以前的车进行分析，看这个车能不能满足现在的欧洲碰撞要求。大家可以看出来，如果20年前的车与我们在做碰撞，全面的碰和侧面的碰，整个车压缩得很大，我们对它进行分析，以前用的车身材料没有用高强度钢，用600兆帕的钢也是占8%左右。我们进行优化、分析，采用高强度钢，我们可以发现，最里面优化前和优化后，我们可以减少它的变形将近800毫米，800毫米可以把里面的驾驶员的生命进行保护，碰撞以后他没有进行压缩。车内碰撞可以减少500毫米。
热控制技术 第6篇
在大型建筑智能化安防和城市治安视频监控系统中, 利用嵌入式硬盘录像机来实现海量图像数据的存储已经成为一种典型的应用模式。控制中心机房中的硬盘录像机一般少则十几台, 多则几十台。为了确保这些图像记录设备正常工作, 管理人员需要频繁地通过接入监视器进行面板操作来检查每一台设备的工作状态, 工作量较大, 设备管理相当繁琐。而这种管理不便的特殊性使得安装好的录像设备往往无法得到定期的常规性维护, 经常出现当需要调看录像资料时才发现设备早已出现故障而停止了录像, 从而导致重要的录像资料丢失的情况。
为了解决设备管理的问题, 有些监控系统采用了为录像设备引入管理功能的方法, 即通过以太网客户端逐个访问硬盘录像机来检查其运行参数, 了解设备工作状态。采用此种方式可降低检查工作的劳动强度, 管理人员可在发现设备故障后立即进行设备更换或维护。但是, 进行设备更换或维护时需要停止当前设备的录像, 而更换一台设备并使之恢复正常工作至少需要半个小时, 在这段维护时间内故障机对应视频将无法正常存储, 这无法满足不间断录像场合的需求。
综上所述, 传统视频存储的现状是:
◆难以立即发现设备掉电、网断、死机、硬盘故障等问题;
◆从更换设备、转换视频到彻底解决故障所需的时间较长。
换句话来说, 大型建筑智能化安防和城市治安视频监控系统亟待解决的问题是:
◆如何在存储设备出现故障时立即发现;
◆如何在发现存储设备故障后快速恢复录像。
存储热备份控制技术就是在这样的背景下诞生的一种基于模数结合系统 (存储与控制相结合) 的存控一体化录像不间断解决方案, 其特点包括:
◆可实现自动监测, 能够自动发现设备故障, 无需人工干预;采用设备轮询和主动上报相结合的方法;
◆可实现自动切换, 能够在设备出现故障时立即按照设定的故障处理预案, 自动地将与故障机对应的视频切换到备份机上继续录像;
◆监测、切换、告警过程可快速自动完成, 保证在人员发现问题时录像已经自动转换完毕——能够较好地实现无间断录像功能。
2 存储热备份控制技术的架构设计
为了解决视频监控系统录像存储的热备份问题, 需要寻求更好的录像模块异常状态监测技术, 不断优化寻路算法以提高查询效率。“视频存储热备份控制技术”就是在这样的背景下, 最终选择了主动查询和故障上报相结合的设备管理模式, 即利用存储控制系统中“控制主机”和“存储主机”集成一体化的功能——控制主机采用主动查询方法发现存储主机的关机、掉电、网络故障等问题, 而当存储主机自身发现录像模块出现硬盘故障、录像状态改变问题时会自动上报故障信息给控制系统部分。
在“矩阵切换功能”和“存储控制功能”高度集成的基础上, 利用控制主机对存储主机录像存储模块的状态监测和控制管理功能, 能够实现设备出现故障时故障机对应视频向备用录像模块的不间断自动转存, 使故障模块的拆装更换和维修可以从容不迫地进行, 从而彻底解决令人头痛的设备管理难题。
要实现故障的快速诊断以及备用录像模块同步启动, 保证录像连续, 首先要解决多设备状态监测的问题, 以保证能够及时地发现设备故障。通过以太网主动查询每一个硬盘录像模块的工作状态并作分析对比需要消耗一定的机器时间, 单靠此手段根本无法满足及时性的要求。而结合串口通信故障上报, 可最大程度上解决系统无法在硬盘录像模块出现故障时及时响应的问题, 尤其是对于出现频率最高的硬盘故障能够做到即时响应。
实现“视频存储热备份控制技术”的另一个难点是如何将与故障录像模块相关联的输入图像准确无误地通过交换控制主机联动切换到备用录像模块上继续录像。在进行了各种方案的比对之后, “视频存储热备份控制技术”采用了独创的虚拟摄像机通道绑定表, 描述了系统中复杂的视频输入输出通道的对应关系 (将正常录像模块的所有视频输入虚拟对应到交换控制主机的视频输入通道上, 同时将备份录像模块的视频输入也虚拟指定到交换控制主机的视频输出通道上) , 保证了能在任何一个正常录像模块出现故障时进行准确的视频联动切换。
3 存储热备份控制技术的工作原理
存储控制系统中, 控制主机具有存储主机硬盘录像模块的设备管理功能。在系统配置中不仅需要定义承担正常录像任务的硬盘录像模块, 还需要设置至少一台作为备份的硬盘录像模块。如图1所示, 存储主机上正常录像模块的所有视频输入均环接到控制主机的视频输入上, 而录像备份模块的所有视频输入则连接到控制主机的视频输出上。如此控制主机就得到了正常录像模块的所有图像, 可以在正常录像模块出现问题时随时将与之相对应的图像切换到备用录像模块上进行录像。
应用“视频存储热备份控制技术”可实现录像模块状态监测、录像运行参数对比、视频通道联动绑定、矩阵图像切换、录像状态控制、设备故障告警等功能。在系统正常运行中, 控制主机会不断地发出录像模块状态查询指令, 读取录像模块运行参数并对其与预先记录的设置参数进行对比。
系统能够监测多种录像模块异常状态, 包括录像模块的网络故障、硬盘故障、关机、掉电, 甚至手动停止录像。当系统发现某一录像模块的运行参数与设置参数不一致时, 会立即将与该录像模块相对应的图像切换到备用录像模块上, 并启动备用录像模块, 保证不间断录像。同时, 系统还会记录出现故障的时间和事件信息, 在系统信息框中报警提示;如果设定了手机短信告警功能, 还可以短信的方式将设备故障信息通知设备管理人员, 以便及时进行维护。
4 存储热备份控制的技术先进性分析
视频存储热备份控制技术具有以下创新性技术亮点:
◆采用了主动查询和故障上报相结合的设备管理模式, 从而最大程度上地解决了系统不能在硬盘录像模块出现故障时及时响应的问题;
◆独创的虚拟摄像机通道绑定表描述了系统中复杂的视频输入输出通道的对应关系, 保证了在任何一个正常录像模块出现故障时均能进行准确的视频联动切换;
◆增加了手机短信报警功能, 除了多种控制室报警提示方式外, 还支持发送短信到指定的手机上 (可发至多台手机上) 。
在控制主机的中央处理模块上内置有一个数据管理模块, 该模块定时发送数据, 通过通信总线实时监测系统内各个工作模块的状态, 监测信息包括模块工作状态、视频丢失报警、视频移动报警、外部触发报警、存储模块异常报警、硬盘异常报警、定时设置异常报警、网络异常报警等。当数据管理模块监测到异常情况时, 会立即向系统管理平台报警提示并在日志中予以记录, 或以手机短信的方式报告系统管理员。当监测到存储模块工作异常时, 热备份控制模块立即向矩阵控制系统发出指令, 将异常的存储模块所对应的矩阵控制系统上的输出信号切换到备用存储模块上, 同时开启备用存储模块, 保持持续录像。
此外, 为了提高技术的先进性与实用性, “视频存储热备份控制技术”还实现了录像模块实时运行状态显示、录像模块配置信息显示等功能;同时基于对控制主机和存储主机视频连接复杂性的考虑, 引入了对常规视频连接的改造, 利用视频集成电缆进行连接, 大大简化了设备安装和调试步骤, 使整体系统连接变得简洁明了, 提升了系统长期运行的可靠性。
5 结束语
“视频存储热备份控制技术”能够很好地解决硬盘录像机的存储控制和故障管理问题, 其优越性能在大型监控项目中得到了较好的发挥, 特别是在要求连续不间断录像的场合, 如大型博物馆建筑智能化安防、监狱管理、城市治安等项目中, 最大程度降低了系统的维护难度, 确保了视频录像的连续性和可靠性, 具有较大的推广价值。
摘要：本文针对目前建筑智能化及城市治安动态视频监控系统中, 海量图像数据的存储可靠性因受到存储设备故障的影响而得不到保障的问题, 提出了一种视频存储热备份控制技术。该视频存储热备份控制技术较好地实现了视频存储过程中对存储设备工作状态的实时监测, 以及存储设备出现故障时的数据快速转移备份的功能, 为城市治安动态视频监控系统的海量图像数据不间断录像存储提供了一个技术解决方案。
关键词：视频监控,视频存储,寻路算法,热备份,状态监测,故障上报
参考文献
[1]刘凯, 刘博.存储技术基础.西安电子科技大学出版社, 2011
[2]鲁士文.存储网络技术及应用.清华大学出版社, 2010
大体积承台水化热控制计算 第7篇
关键词：水泥水化热,混凝土比热,温度应力,约束应力,综合温差,入模温度
1 工况概述
我标段负责施工的55#墩单个承台平面尺寸为:18.2×28.2m, 厚度为:5.0m, 混凝土方量为:2566.2m3。承台混凝土施工时间安排在2006年1月, 最高温度考虑为:5℃, 最低温度考虑为0℃。
(1) 混凝土内外温差引起的内力 (混凝土同一时间点横向温差) ;
(2) 混凝土温度收缩应力 (不同时间点的纵向温差) 。
2 混凝土浇筑前裂缝控制施工计算
2.1 综合数据拟定
(1) 混凝土配合比。
承台混凝土采用C30, 用32.5号普通水泥, 水泥用量为295kg, 粉煤灰用量为126kg, 水灰比为0.38。
(2) 基本数据取定与计算
水泥水化热:Q=377J/kg;
混凝土比热:C=0.96J/kg·℃;
混凝土质量密度:ρ=2400kg/m3。
混凝土的最终弹性模量:undefined
标准状态下极限收缩值:εundefined=3.24×10-4
2.2 各龄期应力计算
因为混凝土一般在2～5天水化热温度达到最高, 故需从混凝土具有两天龄期时开始计算其温度应力。在温度上升阶段, 混凝土的弹性模量较低, 约束应力较小, 故不必考虑其温度上升阶段的裂缝问题。混凝土内外温差应力计算采用相应抗拉强度标准值, 而纵向混凝土温度收缩温差引起的应力采用抗拉强度标准值ftk, 并考虑1.15的安全系数, 因为其产生的是必须避免的贯通性裂缝。
以2天龄期为例计算其温度应力 (此时还没有拆除模板)
(1) 混凝土的抗拉强度的最小值为:
R (2) =0.8×ftk (lgt) 0.67=0.8×2.01× (lg2) 0.67=0.72MPa
考虑1.15安全系数的抗拉设计强度:
RI (2) =R (2) /1.15=0.72/1.15=0.63MPa
(2) 2d龄期对应的弹性模量。
E (2) =E (C) = (1-l-0.09×t) =3×104× (1-l-0.09×2) =4941.9MPa
(3) 混凝土温度收缩引起的约束应力。
①混凝土2d龄期水化热绝热温度及最大的水化热绝热温度为:
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其中:mc为每m3水泥的用量
②混凝土2d龄期的收缩变形值。
εy (t) =εundefined (1-e-0.01t) ×M1×M2×M3×M4×M5×M6×M7×M8×M9×M10
其中:εundefined为标准状态下的最终收缩值, 取3.24×10-4
M1、M2……Mn为各种非标准条件的修正系数
经查表相应2天龄期时, 混凝土收缩变形相应系数为: M1、 M3, M9均为1, M2=0.97, M4=0.97, M5=1.18, M6=0.93, M7=0.7, M8=1.13, M10=0.874
则2天龄期混凝土的收缩变形值为:
εy (2) =3.24×10-4 (1-2.718-0.01×2) ×0.97×097×1.18×0.93×0.7×1.13×0.874=4.58×10-6③混凝土2d龄期收缩当量温差
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其中:α为混凝土的线性膨胀系数, 取1.0×10-5
④混凝土的最大综合温差。
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其中:T0为混凝土的入模温度
Th为混凝土浇注后的平均气温
T (t) 为相应龄期的水化热绝热温度
Ty (t) 为相应龄期的收缩当量温度
露天养护期间, 混凝土入模温度仍为6.8℃, 2天龄期出现的平均气温考虑为0℃, 则2天后混凝土的最大综合温差为:
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⑤基础混凝土产生的温度收缩应力为:
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其中:S (t) 为相应龄期混凝土徐变影响的松弛系数, 取0.4
R为混凝土的外约束系数, 为一般地基, 取0.32
υ为混凝土的泊松比, 取0.15
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综上, 由计算知混凝土基础在露天养护2天时, 混凝土不会出现温度收缩裂缝 (贯通裂缝) 。
(2) 同理计算2天龄期以后混凝土拉应力。
当混凝土在自然养护条件下达到23天龄期计算状态时:
混凝土所产生的温度收缩应力σ=1.73MPa大于混凝土的允许最大拉应力R1 (9) =1.72MPa (考虑了1.15的安全系数) , 此时可能产生裂缝, 所以必须考虑对混凝土基础进行内降外保 (混凝土内部使用冷却管降温, 外面使用塑料布和土工布等保温) 的养护措施。
根据我单位施工过的与本工程类似的工程, 一般来说混凝土在浇注完成后的2～5天的时候就能达到最大的温度值, 通过内降外保的措施保证混凝土产生的温度收缩应力小于混凝土的允许最大抗拉强度, 即保证混凝土在养护期间不产生裂缝。
2.3 混凝土内部最高温度的估算
(1) 混凝土内部最高温度估算。
按最大绝热温升值计算
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根据计算结果, 入模温度考虑6.8℃时, 混凝土内的最高温度值为6.8+48.27=55.07℃。由以上计算, 利用内降外保养护使混凝土降温值取12℃, 可计算出混凝土的实测温度最高控制应控制在55.07-12=43.07℃以下。
2.4 承台混凝土各龄期的温度控制
根据经验, 自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束, 一般约30天, 做好这一时期的混凝土养护工作是避免混凝土裂缝的首要工作。主要是控制混凝土内外的温度差防止由于收缩应力而产生的裂缝。混凝土的升温峰值一般在3～5天就能达到, 这是因为初期时混凝土的变化较剧烈, 水化热释放的较快, 后期水化热释放较慢, 且随着降温, 混凝土的内部温度慢慢趋于平稳, 最后达到一个稳定值, 一般为混凝土内外温差不大于25℃。混凝土的外温度基本上与大气气温相等。所以, 混凝土的内部温度控制在25℃以下。根据降温效果在承台混凝土内部温度保持在25℃以下1～2天后可以停止降温, 观察混凝土内部温度情况, 如保持原温度不变, 可以拆除降温设施;如还有超过25℃, 则继续降温, 直至保持25℃以下的温度状态。一般为12天左右。
(1) 升温阶段的温度应力。
假定峰值出现在5d, 此时的温度应力为
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(2) 降温阶段的温度收缩应力 (从第10天开始计算) 。
(3) 通水降温时间。
夏季奶牛管理中热应激的控制 第8篇
关键词：奶牛,热应激,控制
奶牛热应激是指奶牛本身受到超出其自身体温调节能力的高温刺激时, 所产生的一系列生理生化异常反应。热应激会造成奶牛精神上和生理上的负担, 从而影响其代谢、健康及生产。
1 奶牛的热应激与散热
奶牛耐寒不耐热, 荷斯坦奶牛的适宜气温是10～16℃。一般来说, 在气温5～20℃的范围内, 对奶牛不至于产生明显的冷、热应激。而当气温超过27℃以上时, 对奶牛的热应激就会比较明显。热应激会对奶牛的群体健康、产奶量、乳脂率、繁殖率以及犊牛的初生重等产生极显著的影响[1]。奶牛热应激的度量多数是采用温湿度指数 (THI) 衡量, 温湿度指数 (THI) 计算公式如下:THI=0.81×T+RH (T-14.4) +46.4 (T-温度, RH-相对湿度) , 当温度湿度指数超过72以上时, 奶牛的热应激会比较明显。
奶牛的散热途径包括传导、对流、辐射和蒸发。传导是热量从高温区到低温区的流动, 这种散热途径发生在奶牛与周围的物体进行身体接触。奶牛的对流散热发生在牛体周围的空气不断被较凉爽的空气所置换的时候。辐射散热发生在奶牛周围环境的温度比其体温低很多的时候, 当气温凉爽时奶牛主要通过辐射散热。蒸发散热是奶牛通过体表排汗或呼吸道水分流失来实现的。另外, 周围环境的湿度过高会限制奶牛热量的蒸发。当环境温度在10℃以下时, 传导、对流和辐射散失的热量占到总散热的75%, 而在21℃以上时, 蒸发则是奶牛的主要散热途径[2]。
2 热应激对奶牛的影响
2.1 对生产性能的影响
奶牛对热应激极为敏感。研究表明, 荷斯坦奶牛因高温产奶量会下降5～20%, 可使奶牛泌乳高峰期时间相对缩短, 而高温、高湿对奶牛的影响更大。赖登明等[3]试验表明, 当日均气温从21.6℃升至30.98℃时, 奶牛日均产奶量从17.18 kg下降到10.82kg下降率为37.02%。此外, 夏季产犊的奶牛产奶高峰期比冬季的要低约7%。图1列出了本牛场2007年和2008年全年平均头日产奶变化情况, 从中可以看出在夏季的7、8、9三个月份奶牛的产量明显较低, 表明热应激对奶牛的生产性能影响极大。
2.2 对繁殖性能的影响
热应激会对奶牛的繁殖性能产生消极影响。根据各国繁殖记录, 当气温超过30℃时, 泌乳牛妊娠急剧下降, 与泌乳牛相比, 青年牛的受胎率受气温影响较小。来自美国的繁殖记录显示:夏季, 当泌乳牛仅有34%受胎率时, 青年牛却仍有50%的受胎率, 即青年牛在夏季的几个月里受精率只有轻微的下降[5]。研究表明, 热应激对妊娠后期奶牛的影响表现在犊牛出生重较低, 产奶量降低。妊娠后期没有采取防暑降温措施的妊娠牛子宫复原要迟一些, 但产前热应激对第一次排卵发情时间、空怀时间影响不大。由于高温和高湿对妊娠的持续影响, 导致夏季繁殖率比较低, 这种低繁殖率现象有时会在秋天温度已经比较适宜时仍然会延续。通过调整饲养计划及改善防暑设施均能提高繁殖率。
2.3 对牛群管理的影响
奶牛体内存在一种生理机制能够调节控制体温, 环境温度和湿度会影响其体温调节, 不过奶牛体温似乎具有其独特的节奏, 不随环境温度的变化而大幅度地改变。奶牛体温在一天之内可以相差几度, 早上体温最低, 下午六点左右体温偏高。因此, 夏季应该在早上或者其它气温比较适宜的时候进行奶牛的分群或调群[4]。热应激还会降低奶牛的免疫功能, 所以在炎热天气, 应加强奶牛的疾病预防与诊断。另外, 为了提高免疫效果, 降低热应激反应, 接种疫苗应选在一天中的凉爽时候进行。
3 缓解热应激的措施
热应激会给奶牛饲养者带来巨大的经济损失, 而有效地控制热应激, 可以减少产奶量的损失。缓解热应激的常见措施主要有以下几方面:
3.1 物理降温
3.1.1 喷淋和风扇降温
在奶牛采食区的上方可安装风扇和喷淋系统进行降温。在相对湿度较低时, 可以采用喷雾系统提高牛体周围的湿度。为了对比较干燥气候条件下的奶牛进行降温, 需要为牛体喷淋比较大的水滴, 间歇性地喷淋以保证蒸发降温。图2为我场改良后的喷淋装置, 既起到了降温效果, 又不会大量增加整个牛舍的空气湿度。
在选择喷淋和风扇时, 需要考虑喷嘴的大小、是旋转的还是固定的、喷淋的方式、范围、时间和压力, 经过试验筛选出最佳的喷嘴, 以达到最佳效果[6]。为了降低奶牛在挤奶间遭受到的热应激, 可以在挤奶间上方搭建遮荫或者把挤奶间的旁边打开通风, 也可以在挤奶间安上风扇通风。在挤奶前, 可以为挤奶间里的奶牛降温, 降温用小型的洒水装置喷湿牛体, 接着用风扇加速水分的蒸发。依据每天的挤奶次数决定操作次数, 一般每天至少为奶牛降温两到三次。奶牛从挤奶厅出来后也可采取降温措施, 通常是在过道安装三到四个喷头, 当牛只通过时, 通过电子自动控制开关控制喷水。如果设施安装适当, 牛只的背部和侧部都应该是湿的, 而头部和乳区则保持干燥。舍饲散栏应该建得通风良好, 并且最好是自然风, 以保证奶牛对新鲜空气的需求。其它的降温方法可以通过在散养牛棚内安装风扇和洒水系统。一般来说, 洒水系统可以安装在卧床, 而风扇可以安装在饲喂线附近。为降低水的使用量, 可用定时器控制洒水系统。喷淋周期可根据热应激水平进行调整, 用自动记时器控制循环周期, 如每15分钟喷淋2～3分钟。饲喂线可以通过喷水和风扇降温。如果饲喂线在棚内, 应保证棚舍通风以及地铺不被喷湿。如果饲喂线在棚舍外应考虑遮荫, 并且方便安装喷水系统和风扇。需要在饲喂线附近安装喷洒装置时, 应选用混凝土结构铺设地面以避免泥泞。饲喂线周围应保持清洁, 否则隐性乳房炎的问题会变得比较突出[7]。
3.1.2 增加饮水
蒸发散热是热应激期间热量散发的重要途径, 热应激使水分损失增加。热应激时饮水不足会降低食欲、消化减缓、影响产奶量并使奶牛体内的粘膜干燥, 降低奶牛抵抗疾病的能力。饮水可以有效地降低热应激。研究表明, 泌乳牛每天需要水大约130～170升, 而奶牛在热应激情况下对饮水的需要量会增加1.2～2倍。水的供给应考虑满足奶牛的泌乳需要, 以及维持每天的正常需要量。比较理想的情况就是在奶牛采食区和休息区的每个路口都提供饮水源。
3.1.3 搭建凉棚或采用遮阳网遮荫
无论奶牛是舍饲还是散养, 都应该提供坚固结实的凉棚。拥有凉棚的高产奶牛要比暴露在阳光直射、温度指数值超过80以上的牛只每天多产奶1.8～2.3kg。当然, 天然凉棚 (如树) 是比较理想的, 但是多数情况下凉棚需要采用铝合金结构进行搭建, 也可采用遮阳网遮荫。
3.1.4 屋面喷涂
屋面喷涂是防止太阳辐射的有效手段, 近年来被许多奶牛场广泛采用。我场通过夏季用石灰浆喷涂牛舍顶及外壁, 测定一天中11点、14点和16点舍内温度分别降低8%、10%和9.5%, 相对湿度降低5%, 产奶量提高4.9%。马玉胜等[8]研究也得到了相似的结论。
3.2 调整奶牛日粮营养结构
奶牛日粮结构与饲喂程序的调整均有利于降低热应激的影响。但日粮的调整应在炎热天气到来前缓慢进行, 以防止采食量的波动。奶牛在热应激条件下干物质采食降低, 消化道运动迟缓, 奶牛的热应激会使维持需要增加32%, 造成产奶的营养供给减少。
3.2.1 应尽量提高奶牛干物质的摄入量
提高奶牛干物质的摄入量可采用如下措施: (1) 增加每天的饲喂次数, 以增加采食量。 (2) 利用条件反射增加采食量, 比如当奶牛听到投料设备的声音时, 他们会条件性地靠近饲喂槽来采食。 (3) 一天中选择凉爽的时间饲喂, 也能刺激其采食量的增加, 处于高热状态下的奶牛, 其在凉爽夜间的采食量占全天采食量的2/3, 因此在炎热天气可选择气温较低的晚间饲喂。 (4) 提高全混合日粮的湿度至45～50%, 使之凉爽适口, 从而提高奶牛干物质的摄入量。
3.2.2 提高全混合日粮的营养浓度
在饲料中添加脂肪是一种有效提高日粮能量浓度的措施, 建议日粮中脂肪含量为4～8%。降低发酵热或者采食消耗的热量, 从而降低奶牛必须消散的总热量。饲喂劣质高纤维饲料比饲喂优质高纤维所消耗的热量要多, 所以应该选择饲喂优质的粗饲料。但日粮纤维含量的降低要谨慎, 因为如果纤维含量不当可引起一些问题如瘤胃酸中毒症, 而瘤胃酸中毒会引起蹄叶炎[9]。在饲喂时最好建立日粮总蛋白和瘤胃总消化蛋白之间的合理关系, 一般推荐蛋白含量为18%, 其中瘤胃非降解蛋白占37～39%。处于热应激状态中的奶牛, 应注意维持其正常的电解质平衡, 夏季高温时矿物质的合理比例为钾1.5～1.6%, 钠0.45～0.60%, 镁0.35～0.40%。同时, 还应增加日粮中维生素A、D和E的水平, 以缓解热应激对免疫系统带来的负面影响[10]。
3.2.3 饲喂抗热应激添加剂
除上述营养添加剂外, 在饲料中添加一定量的非营养性抗热应激饲料添加剂可以有效缓解热应激, 提高奶牛生产性能。如:张继红等[11]认为日粮中添加一定量的烟酸、酵母菌、有机铬和一些中草药, 均有缓解奶牛热应激的效果。最近几年本场采用复合半胱胺盐酸盐作为抗热应激添加剂饲喂奶牛, 提高产奶量5～10%, 特别是气温30℃以上时抗热应激效果尤其明显。沈赞明等[12]研究也表明:复合半胱胺盐酸盐具有提高泌乳后期高产奶牛奶产量的作用。
4 结论
总之, 奶牛的热应激会造成繁殖率和产奶量的降低, 从而给养牛者带来经济上的损失, 因此应该采取措施, 尽量降低奶牛热应激的负面影响。首先, 可以考虑在挤奶间和圈舍内为牛只提供充足的清洁饮水和遮荫凉棚;其次是做好牛舍和过道的通风;最后是在挤奶间和饲喂区安装喷淋、风扇等降温系统。当然, 其它一些措施, 如改善防暑降温设施、按夏季标准调整日粮及改变饲喂程序等均可以增强奶牛抵抗热应激的能力。只是降低奶牛热应激的措施方法应因地制宜, 与奶牛场的气候条件相适应。最重要的是要考虑奶牛的舒适度, 为奶牛提供一个干燥、干净、舒适的理想生存环境。
参考文献
[1]邹霞青.养牛学[M].北京:农业出版社, 2001
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[3]陈志伟.奶牛热应激与营养调控研究进展[J].中国奶牛, 2004 (3) :23～25
[4]李如治.奶牛热应激研究现状[J].中国奶牛, 1995 (4) :38
[5]West, J.W..Effects of heat-stress on production in dairy cattle[J].Dairy Sci., 1986 (6)
[6]何华.预防奶牛热应激的饲养方法[J].上海奶牛, 1986 (2) :14～17
[7]秦立虎.奶牛的热应激反应及其对策.中国乳业, 2002, (6) :31～33
[8]马玉胜等.夏季用石灰浆喷涂牛舍顶及外壁对减轻泌乳牛热应激的试验效果.中国奶牛, 1994 (4) :50～51
[9]于振洋, 孟庆文, 李风春.夏季奶牛热应激的预防措施.饲料研究, 2000, (4) :37～38
[10]张治国, 李凯, 王钰樱, 翟铁鹰.浅析如何减轻奶牛夏季热应激.河北畜牧兽医, 2002, 18 (7) :30～31
[11]张继红, 张佩华, 贺建华.缓解奶牛热应激的营养调控措施.中国奶牛, 2006 (11) :14～17
锅炉汽包热应力的产生及控制研究 第9篇
汽包是锅炉的重要组件, 在使用中如果操作或管理不当会使其上下壁、内外壁产生过大的温差和热应力。其机械应力和热应力的综合应力在局部区域的峰值可能接近或超过汽包材料的屈服强度, 汽包壁容易形成裂纹, 扩展到一定程度时汽包将被破坏。
汽包承受的应力主要有压力引起的机械应力和温度变化引起的热应力, 其中机械应力与其工作压力成正比, 在设计中通过强度计算来确定汽包的壁厚、直径和选材等, 运行中只要控制不超压运行, 机械应力的最大值是稳定的。本文仅就因汽包壁温度变化引起的热应力进行讨论, 分析汽包壁温差大的原因, 并提出控制方法。
2 汽包热应力分析
锅炉在启动和停炉过程中, 汽包承受的应力主要有机械应力和热应力。机械应力与汽包工作压力成正比, 通过强度计算, 在确定的汽包壁厚、直径和材质下, 只要运行中不超压, 机械应力的最大值是一定的。而热应力在运行中要随着传热条件和温度场的不断变化而发生变化。因汽包可自由膨胀, 故略去纵向温差的影响。
2.1 汽包壁温差产生的机理
锅炉在启停炉过程中, 受工质传热的影响, 汽包温度场发生变化, 相应的温差也不断改变。当锅炉正常运行后, 汽包各部分温度场趋于稳定, 温差也逐渐减小。
2.1.1 锅炉上水时, 汽包产生的温差
锅炉上水时, 来自除氧器的给水进入汽包后, 先与汽包下壁接触, 使汽包水位以下壁温首先上升, 而上部未能与给水接触换热, 壁温上升较慢, 造成汽包下部壁温高于上部壁温, 产生上下壁温差。同时, 一定温度的给水进入汽包后, 内壁温度随之升高, 因汽包壁较厚, 外部与环境接触, 外表面温升速度较内壁温升慢, 从而形成了内外壁温差。
2.1.2 锅炉升压过程中汽包产生的温差
锅炉点火后, 升压初期投入炉内的燃料量很少, 火焰在炉内的充满程度差, 水冷壁受热不均, 工质吸热量少, 且在压力低时, 工质的汽化潜热大, 这时产生的蒸汽量很少, 蒸发区内的自然循环尚不正常, 汽包内的水流动缓慢或局部停滞, 对汽包下壁的放热系数很小, 所以汽包下壁温升小。而汽包上壁与饱和蒸汽接触, 当压力升高时, 饱和蒸汽遇到较冷的汽包壁便发生凝结放热, 由于蒸汽凝结时的放热系数要比汽包下半部水的放热系数大3-4倍, 上壁温度很快达到对应压力下的饱和温度, 使汽包上壁温度大于下壁温度, 出现温差, 且汽包升压速度越快, 饱和温度升高也越快, 产生的温差就越大。同时, 汽包内壁与工质接触, 吸收热量, 温度上升较快, 由于汽包壁较厚, 传热过程中存在热阻, 使汽包外壁温度上升较慢, 出现内外壁温差。
2.1.3 在停炉冷却过程中汽包产生的温差
在停炉过程中, 锅炉进入降压和冷却阶段, 汽包主要由内部工质进行冷却, 由于汽包内炉水压力及对应的饱和温度逐渐下降, 汽包下壁对炉水放热, 使汽包下壁很快冷却, 而汽包上壁与蒸汽接触, 在降压过程中放热系数较低, 金属冷却缓慢, 出现上部壁温大于下部壁温, 造成温差。且降压速度越快, 则温差越大。同时, 汽包内壁受到工质冷却, 温度降低, 而外壁由于有保温材料包裹, 处于绝热状态, 温度下降较慢, 出现外壁温度高于内壁温度, 产生内外壁温差。
2.1.4 在事故状态下汽包产生的温差
在事故状态下, 如机组甩负荷、四管爆漏紧急停炉时, 大量的蒸汽排出, 水位很快下降, 为了维持汽包水位补入温度较低的给水, 使得上下壁、内外壁受到冷却产生很大的温差。
2.2 上下壁温差产生的热应力
汽包热应力计算表明, 汽包上下壁温差引起的热应力主要是轴向应力, 切向和径向应力与之相比约低一个数量级, 故可忽略不计。汽包上部壁温高, 金属膨胀量大;下部壁温低, 金属膨胀量相对较小。这样就造成上部金属膨胀受到限制, 上部产生压缩应力, 下部产生拉伸应力。热应力与温差成正比, 汽包上下壁温差越大, 产生的热应力越大。
2.3 内外壁温差产生的热应力
汽包内外壁温差的形成主要是在升温过程, 介质不断地对汽包内壁加热, 内壁温升快, 外壁温升慢, 造成内外壁存在温差, 使内壁产生压缩应力, 外壁产生拉伸应力。应力计算表明, 内外壁温差产生的热应力主要是轴向和切向热应力, 而且轴向与切向热应力大小相当, 控制汽包内外壁热应力的关键是控制升温速度。
3 汽包应力分析与低周疲劳寿命
3.1 应力分析
一般情况, 汽包上下壁温度很接近, 故外壁拉伸应力较小, 内壁压缩应力较大。机械应力与热应力的合成应力可能已超过材料的屈服强度σs。但汽包使用的钢材的塑性较好, 合成应力增加到屈服强度后就不再增加, 由塑性变形吸收。汽包壁不会因实际应力达到材料的抗拉强度而立即破坏, 但是会使汽包的工作寿命缩短。
3.2 应力对汽包寿命的影响
(1) 材料在接近塑性变形或局部塑性变形下长期工作, 材质变坏, 抗腐蚀能力下降, 还可能引起应力腐蚀。
(2) 在锅炉启动、停运及变负荷过程中, 汽包应力发生周期性变化, 这将引起疲劳损坏。在长期的交变应力的作用下, 汽包壁形成裂纹, 扩展到一定程度时汽包破坏。
(3) 汽包应力峰值超过屈服强度的数值越大, 塑性变形区越大, 达到低周疲劳破坏的循环周数越少, 即应力每循环一次的寿命损耗增大。
3.3 控制措施
锅炉在启停过程中, 由于温差的出现, 使汽包产生热压力。如果控制不当, 长期出现较大的热应力, 会使汽包产生疲劳裂纹甚至出现拱背和弯曲变形, 对汽包造成损害。因此, 锅炉在运行中应从以下几方面严格控制:
(1) 在升、停炉过程中, 严格控制升温或降温速度, 一般升 (降) 温速度不大于1.5℃/min。但在锅炉启动初期应采用更小的升温速度, 因为升压初期汽水饱和温度随压力的变化较大, 此期间更容易产生较大的壁温差。在升压或降压过程中, 若发现汽包上下壁温差超过规定值 (40℃) , 应减慢升 (降) 压速度。
(2) 升炉时, 加强水冷壁下联箱的放水, 通过适当放水, 用热水替换受热较少的水冷壁及不受热的联箱等部件内的冷水, 促使各部位温升均匀, 有利于建立正常的水循环, 减小汽包壁温差。
(3) 维持燃烧稳定和均匀。采用对称投油枪定期切换, 或采用多油枪少油量等方法使炉膛热负荷均匀, 确保水循环正常。
(4) 尽量维持较高的给水温度。因为温度低的给水进入汽包, 会使下壁温度低, 造成上下壁温差大。
(5) 向汽包补给水时须严密关闭省煤器再循环门, 否则, 水短路进入汽包造成上下壁温差增大。
(6) 停炉后要避免大量排汽造成降压速度太快, 应使汽包缓慢均匀冷却, 同时尽量保持汽包高水位。
(7) 降压后期及停炉后要特别注意控制好汽包水位, 尽量避免大量放水、补水使汽包下壁急剧冷却, 汽包上下壁温差增大。
(8) 在处理“四管”爆漏事故中, 尽可能稳定地控制补水量。水冷壁、省煤器爆漏, 水位难维持时宜尽快停炉, 停炉后可不再向汽包进水。同时停炉后要避免长时间开启烟道挡板造成炉内急剧冷却。
(9) 提高设备的检修质量, 确保阀门严密。
4 结束语
热应激对猪的影响及控制措施 第10篇
1 热应激发生的原因
“应激”一词译自英文“Stress”, 加拿大病理专家Selye (1936) 将其定义为:机体对外界或内部的各种异常刺激所产生的非特异性应答反应的总和。猪属恒温动物, 存在一个等热区, 在这个范围内, 猪借助于物理调节维持正常体温, 一旦超过这个范围, 就得通过产热和散热来维持正常的体温。当环境温度超过等热区中的舒适区上限值时, 即出现热应激。
猪皮下脂肪厚, 汗腺不发达, 体内热能散发较慢, 不善于通过皮肤蒸发散热来调节体温, 因此猪很不耐热。不同饲养阶段的猪均有其最适温度, 而且随体重和年龄增加而下降。在最适环境温度范围内, 猪的产热和散热维持动态平衡, 因此猪的体温保持恒定。当环境温度超过最适温度范围, 猪的产热大于散热, 猪就要通过增加呼吸蒸发和辐射散热, 或通过减少采食量进而减少体热产生来调节体温平衡。通过增加散热和减少产热仍不能维持机体的体温平衡时, 就会引起猪体温升高, 饲料利用率下降, 生长速度减慢, 抗病力降低。长期暴露在高温下的猪, 如果过多的产热蓄积在体内不能散出, 则易使体温居高不下, 导致猪的神经内分泌系统发生变化, 引起热应激甚至热射病。
2 热应激对猪的影响
2.1 猪的最适温度范围[1]
生产中不同类型猪的环境温度范围见表1。
℃
2.2 热应激对猪繁殖力的影响
高温环境下, 一方面热应激使性激素分泌减少影响生殖机能, 另一方面猪采食量减少, 造成营养不良, 加之高温导致血液大量流向外围以增加散热, 生殖系统供血不足影响繁殖力。
(1) 热应激对公猪的影响[1,2]:
公猪对热应激最为敏感。当环境温度高于27～30 ℃时, 公猪就会发生热应激。高温环境中的公猪性欲下降, 精液中精子数减少, 精子活力降低, 畸形精子比例增加。这种影响一般在遭受高温作用1～2周表现出来, 高温作用停止后至少要经过55～60 d才能完全恢复正常。由于热应激有滞后效应, 如果公猪在受到热应激以后的2～6周配种, 那么公猪的配种成功率和与配母猪将来的产仔数都会降低。
(2) 热应激对母猪的影响[3,4]:
高温使母猪卵巢机能减退, 卵泡发育障碍, 排卵数减少, 所以母猪受胎率降低。有人统计了800个猪场5年的繁殖记录, 发现在平均周内气温32 ℃以上配种的母猪, 不孕和重复发情的达19.7%, 而在32 ℃以下配种的母猪, 不孕和重复发情者为12.7%。
热应激对母猪在配种前后1～3周和分娩前3周内影响较大, 妊娠中期不太敏感。试验证明:妊娠1～15 d的母猪遭受37 ℃的高温应激, 其活胎率为39%, 而常温对照组为69%;如果把妊娠102 d和110 d的母猪放在37.7 ℃的环境中12 h, 其余7 h处于32.2 ℃的环境中, 共处理8 d, 结果死胎仔猪近一半, 活产仔猪初生重大大低于常温对照组, 3周龄仔猪成活率为72%, 而对照组为88.5%。
热应激使妊娠期母猪分娩过程延长, 母猪体力消耗过大, 抵抗力下降, 加上产程长, 产道开放时间长, 因此增加了感染的机会。
热应激使母猪采食量明显减少甚至拒食。采食量下降造成体能衰退, 泌乳性能下降, 甚至发生泌乳障碍综合征 (PPDS) , 仔猪不能获得充分的乳汁, 生长速度降低, 死亡率升高。母猪泌乳期失重大, 内分泌紊乱, 断奶后发情延迟, 影响下一生产周期的配种能力。
2.3 热应激对仔猪和育肥猪的影响
热应激使猪只免疫功能和健康水平下降。哺乳仔猪因母猪泌乳量降低或因发生MMA而发生腹泻, 高温高湿使腹泻加剧;中、大猪食欲下降导致生长速度缓慢, 饲料转化率降低, 并易发生回肠炎、猪痢疾、结肠炎和中暑, 治疗不及时可导致死亡。
3 热应激的控制措施
3.1 改善猪舍外部环境
(1) 做好猪场的绿化工作:
通过在猪场道路两旁和猪舍之间种植高大乔木, 栽种葡萄、南瓜等藤蔓类植物, 让其藤蔓爬满凉棚遮荫, 可降低夏天热辐射60%～80%, 降低猪舍环境温度3～4 ℃。同时, 场区种植牧草, 减少水泥地面所占的比例, 以调节和改善场区的小气候环境。
(2) 加强隔热设计:
猪舍上部设有天棚等隔热材料, 屋顶上加铺稻草、麦秸等隔热物, 在猪舍或猪舍两边安装遮阳网或搭建凉棚, 可有效地遮挡阳光照射, 减轻热应激对猪的危害。猪舍壁和屋顶涂刷一层鲜石灰浆, 以减少阳光对猪舍的辐射, 增加光线的反射, 减少猪舍屋顶对热能的吸收。
(3) 屋顶喷灌:
在猪舍的屋顶安装喷水管道或是喷头, 每隔1～2 h喷水10～15 min, 可有效降低屋顶温度, 从而降低猪舍里的环境温度。
3.2 改善猪舍内部环境
(1) 湿帘风机降温:
湿帘风机降温系统是效果比较理想的一种降温方法, 当湿帘厚度为12 cm, 过帘风速为1.0～1.2 m/s时, 湿帘降温效率为81%～87%, 可使舍温降低5～7 ℃。空气越干燥, 温度越高, 经过湿帘的空气降温幅度越大, 效果越显著。
(2) 喷雾:
猪舍内安装自动消毒喷雾设备, 每间隔30 min连续喷雾20 s, 喷雾时不关闭风扇, 通过风的流动降低猪舍内的局部温度。
(3) 滴水或喷 (洒) 水:
蒸发降温是最有效的方法, 舍温过高时定时向猪体 (分娩舍除外) 和屋顶喷 (洒) 水降温。对于单体限位栏和分娩舍母猪可用滴水降温系统, 滴水器安装在猪肩部上方[5], 间隔1 h左右在猪颈、肩和背部皮肤上进行低流量滴水降温, 降温效果显著。但滴水降温速度较慢, 不能很好地控制整栋猪舍温度。对空怀和妊娠母猪、生长育肥猪, 采用喷雾或喷淋降温的办法, 降温速度快, 5～10 min即可将舍内温度降低5～8 ℃, 且能净化空气, 但会增加舍内和床面湿度。
(4) 通风:
打开门窗自然通风或采取机械通风, 安装风扇或送风机, 促进空气流动, 不但可将猪舍内污浊的空气向外排出, 还可有效降低空气湿度, 带走舍内热量。也可以将蒸发冷却后的凉爽空气导入公猪舍给公猪和舍内结构降温, 这种做法在猪场日渐增多。
(5) 戏水池:
公猪和育肥猪的降温也可用戏水池。戏水池的水深以20～40 cm左右为宜。每天更换2次地下水, 水温以25 ℃左右为宜。
(6) 公猪舍安装空调:
现有许多规模猪场在公猪舍安装空调, 以调节公猪环境温度。
3.3 加强饲养管理
(1) 保证充足的饮水:
在高温情况下, 猪以蒸发散热为主, 保证充足而清凉的饮水, 是有效的防暑措施之一, 一方面是保障蒸发散热的水分需要, 另一方面清凉饮水在消化道内升温也可使机体降温。在不采用自动饮水器饮水时, 水糟内要保持充足清洁的清凉水, 不能断水, 最好有流动的清凉水供猪饮用。使用自动饮水器供水的, 应确保饮水压力和饮水器的位置, 经常检查饮水器的水流情况。因为水压不够、水流速度慢、饮水器高度等都会影响猪的饮水量。
将暴露在阳光下的水管进行深埋处理, 其深度最好达到20 cm以上, 这样才能保证送到猪舍中的饮水是凉爽的。
(2) 减少饲养密度:
猪群过大和饲养密度过高, 均可加重热应激, 因此, 应根据实际情况, 适当减少饲养密度。
(3) 科学饲喂:
猪生活在最适温度范围之外时, 其食欲与采食将受到影响。为此, 夏季喂猪宜在每天气温较低时 (如早晨或夜间) 饲喂, 中午不喂或少喂, 可喂食盐水和青绿多汁饲料。把干喂改为湿喂或采用颗粒饲料, 可增加猪采食量。
(4) 调整猪的营养:
高温条件下, 猪为了减少体增热, 减少散热负担, 势必会减少采食量, 造成猪能量、蛋白质等营养物质摄入不足, 从而影响猪的生长发育。选择适口性好、新鲜质优的原料配合饲粮, 适当降低高纤维原料配比, 控制饲粮粗纤维水平, 以减少体增热的产生。碳水化合物和脂肪是猪的主要能量来源, 但是碳水化合物的体增热大于脂肪, 因此, 应适当降低饲料中碳水化合物的含量, 在饲料中添加2%～5%的油脂。热应激状态下猪对蛋白质的需要量增加, 因此增加饲料中粗蛋白含量, 能提高饲料利用率, 减轻高温季节猪的散热负担。在饲料中添加功能性产品如酶制剂、有机铬、有机硒、大黄苏打、人工盐、调味剂等以提高饲料适口性。饲料中添加200～500 mg/kg维生素C和200 mg/kg维生素E, 能够提高猪的免疫力, 增强抗热应激能力, 增加采食量和日增重。适量添加碳酸氢钠 (250 mg/kg) 和微量元素钾的含量, 也可缓解热应激对猪的不利影响。在猪饲料中补充300 μg/kg铬 (吡啶羧酸铬) , 可以缓解高温应激作用, 提高猪采食量和日增重, 降低料重比。
(5) 防饲料霉变:
猪对霉菌毒素、变质饲料敏感。在高温高湿季节, 猪饲料中加入诸如“霉消安”等霉菌毒素处理剂, 可有效防止饲料中的霉菌毒素危害猪群的健康。饲养员每天下班前应对母猪食槽的残留饲料进行清理, 以防母猪采食酸化变质饲料。
(6) 卫生消毒:
夏季高温高湿环境有利于病原微生物的大量繁殖, 增加了猪病的感染机会[6]。因此, 夏季必须重视猪舍内外及猪体表的清洁卫生和消毒工作, 及时清除粪尿、减少氨气。
(7) 防病治病:
夏季热性猪病多数有混合感染, 容易误诊, 猪场兽医工作人员应抓住主因, 标本兼治, 抗菌抗病毒抗虫并举。在猪群中个别出现热性病时, 全群饲料中添加药物进行预防, 以防整群发病。饲料或饮水中加入适量的清热解暑、生津止渴的药物, 以预防中暑。应用氯前列烯醇把分娩时间调整到上午凉爽的时间进行, 可缩短产程, 减少弱仔和死胎的比例, 也可提高母猪的体质。
4 注意事项
4.1 产房不要太湿
不管采用什么降温措施, 必须保证产房干燥, 否则仔猪易腹泻。
4.2 不要忽视新生仔猪的保温
哺乳母猪和新生仔猪对外界环境温度的要求是不一样的, 在对哺乳母猪进行防暑降温的同时, 特别要注意对新生仔猪的保温。
4.3 驱除蚊蝇
夏季猪舍内蚊蝇较多, 猪体如果长期受叮咬, 既影响生长, 又易引起疾病。加盖纱网、使用电热驱蚊器、蚊香、光催化蚊蝇捕杀器等多种方法可以有效减少猪舍内的蚊蝇。
4.4 加强日常检查
夏季猪场应成立专门的防暑降温检查工作小组, 定期对防暑降温工作进行检查, 检查的内容主要包括:每天猪群的饮水供应是否充足, 自动饮水器是否正常, 饮水器压力是否适当;中午下班期间猪舍中各项防暑降温设备是否运行正常;员工上班期间各项防暑降温措施落实情况;猪舍中的环境温度、猪群受热应激的严重程度;密切关注天气的变化情况, 如遇持续高温天气, 要有计划的采取一些防暑降温措施;对该场防暑降温的措施进行评估, 以判断其实施后的效果, 对存在的问题要及时解决。
4.5 自备发电机
大中型猪场应自备发电机, 以备停电时的应急。
参考文献
[1]王爱国.现代实用养猪技术[M].北京:中国农业出版社, 2002:269-270.
[2]匡宝晓.夏季猪场的管理和猪病控制[J].今日养猪业, 2005 (4) :19.
[3]陈碧红.热应激对母猪繁殖性能的影响与对策[J].南方养猪, 2006, 6 (199) :26-28.
[4]赵进, 田勇, 刘小锋, 等.热应激对母猪繁殖性能的影响及其调控措施[J].家畜生态学报, 2006, 1 (27) :87-91.
[5]周小兵, 邹广彬, 裔在桃, 等.猪群如何安全渡过夏季的热应激[J].养猪, 2005 (4) :50.