8月12日23時(shí)30分左右,天津?yàn)I海新區(qū)開(kāi)發(fā)區(qū)周邊瑞海危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)發(fā)生爆炸。爆炸噴發(fā)火球,同時(shí)引發(fā)周邊企業(yè)二次爆炸,方圓數(shù)公里有強(qiáng)烈震感。目前事故原因雖未明了,但就倉(cāng)庫(kù)各方面的電氣安全需重視并嚴(yán)格把控。本文是針對(duì)港區(qū)倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行多年后,照明系統(tǒng)老化且損壞嚴(yán)重,不能滿足運(yùn)營(yíng)需求的狀況,提出采用LED燈具進(jìn)行照明系統(tǒng)的安全改造方案。
LED(LightEmittingDiode)照明即發(fā)光二極管照明。該技術(shù)是利用半導(dǎo)體材料中的載流子電子與價(jià)帶空穴在電場(chǎng)的作用下,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換復(fù)合放射出一定頻率的光子。不同半導(dǎo)體材料有不同的帶隙,可以發(fā)出各種顏色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED光源制造的照明產(chǎn)品,它會(huì)逐步取代各類(lèi)傳統(tǒng)光源,成為21世紀(jì)的綠色照明產(chǎn)品。港區(qū)倉(cāng)庫(kù)采用LED燈具代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明光源也是勢(shì)在必行。
一、港區(qū)倉(cāng)庫(kù)照明的現(xiàn)狀
港區(qū)倉(cāng)庫(kù)照明一般是在夜晚和陰天視線較弱的情況下開(kāi)啟,以便倉(cāng)庫(kù)內(nèi)生產(chǎn)照常進(jìn)行。通常港區(qū)倉(cāng)庫(kù)照明采用金鹵燈或高壓鈉燈作為光源較多。金鹵燈的缺點(diǎn)是壽命沒(méi)有高壓鈉燈長(zhǎng),光效較高壓鈉燈差,透雨霧能力較弱,但是顯色性較好;高壓鈉燈的顯色性較差,但是光效較高,透雨霧能力較強(qiáng)。兩者共同的缺點(diǎn)是抗震性較差,且能耗較大。兩者詳細(xì)優(yōu)缺點(diǎn)比較情況見(jiàn)表1。
二、LED燈具的優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀
發(fā)光二極管(LED)是一種將電能直接轉(zhuǎn)化成光能的發(fā)光器件,與傳統(tǒng)光源相比,具有綠色環(huán)保、節(jié)能高效、壽命長(zhǎng)、顏色豐富、單色性好、耐震等優(yōu)點(diǎn)。LED種類(lèi)和用途繁多,如LED室內(nèi)照明、LED室外照明、車(chē)燈或手持照明設(shè)備、各種指示燈、顯示器背光、照相機(jī)閃光燈、激光設(shè)備等。照明用LED作為綠色環(huán)保光源受到越來(lái)越多的關(guān)注,并得到長(zhǎng)足的發(fā)展。傳統(tǒng)照明光源由于原理和技術(shù)上的瓶頸,光效難以提高。LED實(shí)現(xiàn)了電能到光能的直接轉(zhuǎn)換,能夠獲得更高的光效?,F(xiàn)在,曾經(jīng)批量生產(chǎn)的白光LED光效達(dá)到130lm/W以上,超過(guò)了傳統(tǒng)的高壓鈉燈和金鹵燈。目前,隨著技術(shù)的發(fā)展,LED光效還在不斷提高,LED照明燈具高效節(jié)能的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出。另外,LED還具有電壓低、體積小、壽命長(zhǎng)、維護(hù)成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。
三、LED燈具在港區(qū)倉(cāng)庫(kù)照明中的應(yīng)用
1、倉(cāng)庫(kù)概況
某倉(cāng)庫(kù)占地面積36548m2,建筑占地面積35770m2,建筑面積71540m2,建筑高度11.65m,主要用來(lái)存放發(fā)動(dòng)機(jī)等汽車(chē)零部件。倉(cāng)庫(kù)照明設(shè)計(jì)采用534套250W深照型金鹵燈,光源布置間距10.5m×8m,離地高度6m。根據(jù)倉(cāng)庫(kù)使用單位要求,必須達(dá)到平均100lx以上的照度,同時(shí),為了保證作業(yè)人員長(zhǎng)期工作環(huán)境良好,光源須達(dá)到不刺眼、無(wú)眩光、無(wú)頻閃等要求。
亮點(diǎn):顧命思義,在光源的正下方照度特別高,明顯高于周?chē)鷧^(qū)域,是一種光源集聚效果,有亮點(diǎn)存在表明照度均勻度較差。
陰影:當(dāng)光源投射到地面上形成一個(gè)光圈,光圈的直徑與燈罩的直徑以及安裝的高度有關(guān)系,燈罩直徑越大安裝高度越大,則光圈直徑越大,反之越小。如果光圈與光圈不能交叉則會(huì)產(chǎn)生陰影,導(dǎo)致照度均勻度較差,容易造成視覺(jué)上的盲區(qū)。
眩光:眩光是指視野中由于不適宜的亮度分布,或在空間或時(shí)間上存在極端的亮度對(duì)比,以致引起視覺(jué)不舒適和降低物體可見(jiàn)度的視覺(jué)條件。視野內(nèi)產(chǎn)生人眼無(wú)法適應(yīng)之光亮感覺(jué),可能引起厭惡、不舒服甚或喪失明視度,如在視野中某—局部地方出現(xiàn)過(guò)高的亮度或前后發(fā)生過(guò)大的亮度變化。眩光是引起視覺(jué)疲勞的重要原因之一。如果燈罩的高度變小,光圈直徑會(huì)變大,對(duì)消除陰影效果明顯,但是如果燈罩高度過(guò)小,光源裸露,在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)抬頭就會(huì)看到一只只特別明亮的光源,容易造成眩光,可能會(huì)對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)駕駛鏟車(chē)等車(chē)輛的司機(jī)視覺(jué)造成影響。
2、照明布置方案及照明測(cè)試情況
在設(shè)計(jì)的功率和燈具布置條件下,根據(jù)燈罩尺寸和反光面材質(zhì)的不同,選擇了四種不同的照明燈具方案。燈具示意圖和實(shí)物圖見(jiàn)圖1。
在典型施工區(qū)域(21 m×16 m)施工完成后,共安裝了9 只燈具,在完全黑暗的環(huán)境下對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際照度進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果見(jiàn)表2。
通過(guò)照明測(cè)試,發(fā)現(xiàn)前三種方案照度基本能滿足設(shè)計(jì)要求,但是照明效果均不理想,存在亮點(diǎn)、陰影或者眩光的情況,影響到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)生產(chǎn)作業(yè)的正常進(jìn)行,存在安全隱患。只有第四種方案既能滿足照度要求,又沒(méi)有出現(xiàn)亮點(diǎn)、陰影、眩光等影響安全生產(chǎn)的隱患,基本能滿足生產(chǎn)作業(yè)對(duì)照明的要求。
3、LED 燈具的應(yīng)用
目前,市場(chǎng)上可用在倉(cāng)庫(kù)照明的LED燈具種類(lèi)很多,有“玉米燈、工礦燈、高棚燈”等等。其中一種LED倉(cāng)庫(kù)燈突破了傳統(tǒng)燈具的設(shè)計(jì)理念,基于輕量化、多用途的設(shè)計(jì)目標(biāo),可以實(shí)現(xiàn)靈活的角度調(diào)節(jié),滿足很多場(chǎng)合對(duì)于照明的要求。同時(shí),LED倉(cāng)庫(kù)燈具背部設(shè)計(jì)有安裝支架,可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行角度調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同使用場(chǎng)合安裝調(diào)整方便。該LED倉(cāng)庫(kù)燈具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)燈具的發(fā)光角度可根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2)輕量化設(shè)計(jì),相比傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)燈具的重量,優(yōu)勢(shì)十分明顯,且安裝簡(jiǎn)單易維修。
3)節(jié)能環(huán)保。為了實(shí)現(xiàn)港區(qū)節(jié)能減排,對(duì)該倉(cāng)庫(kù)照明進(jìn)行優(yōu)化,選擇功率為90W的LED新型倉(cāng)庫(kù)照明燈具在相同位置替換250 W金鹵燈,典型施工完成后進(jìn)行照明測(cè)試,平均照度達(dá)到105 lx,沒(méi)有陰影、亮點(diǎn)和眩光等不良現(xiàn)象,滿足了倉(cāng)庫(kù)生產(chǎn)作業(yè)對(duì)照明的所有要求。
四、節(jié)能和經(jīng)濟(jì)情況比較
通過(guò)兩種倉(cāng)庫(kù)照明方案對(duì)比,發(fā)現(xiàn)功能上均能滿足生產(chǎn)作業(yè)對(duì)照明要求,但是在使用經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能方面,LED燈具具有明顯優(yōu)勢(shì)。見(jiàn)表3。
每年按照365天,每天工作10 h計(jì)算,每年可節(jié)省耗電量31.2萬(wàn)kWh,節(jié)能64%。如果電費(fèi)按工業(yè)用電1.0 元/度計(jì)算,每年可節(jié)約用電成本30萬(wàn)元左右。雖然LED燈具購(gòu)買(mǎi)成本比金鹵燈要高出約3~5 倍,但通過(guò)使用成本的節(jié)約,一年可完全收回初期投入的購(gòu)置成本。
五、結(jié)束語(yǔ)
LED燈具是節(jié)能、環(huán)保、綠色健康的一種新型的照明燈具。目前國(guó)內(nèi)LED照明應(yīng)用的推廣與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較為滯后,除路燈、隧道燈等戶外照明外,市場(chǎng)潛力最大的室內(nèi)照明應(yīng)用水平和規(guī)模還相當(dāng)有限。港區(qū)倉(cāng)庫(kù)照明采用LED才開(kāi)始進(jìn)行嘗試,未來(lái)港區(qū)堆場(chǎng)以及碼頭照明也可以嘗試采用LED 燈,以進(jìn)一步推進(jìn)綠色港口的建設(shè)和發(fā)展。因此,LED燈具在港區(qū)的發(fā)展還有很大空間。