导图社区 一级建造师机电工程技术专业技术部分思维导图
机电工程实为机械和电气工程两个专业的统称,但有时也作为机械电子工程专业的简称。机械电子工程专业培养具有必备基础理论知识、专门知识和较强的从事本专业领域实际工作的能力的高素质人才。
编辑于2021-06-29 17:26:4724一建矿业 口袋书,重点知识点睛,帮助考生梳理了考试的知识点,形成了清晰的知识体系。同时,通过对每个知识点的详细解释和关联,思维导图也促进了考生对知识的理解和记忆。因此,考生在备考过程中可以充分利用这张思维导图,提高备考效率,取得更好的成绩。
一级建造师 矿业2024教材,仅教材,未加工,供考友免费使用加工。矿业工程包括矿建、土建和机电安装三类工程项目,涉及地面和地下两大工程内容,工程建设环境条件差、施工条件复杂,安全要求高,因此必须十分重视矿业工程技术。矿业工程施工技术主要包括地面工业工程与矿井工程、露天矿山工程等内容,含工程测量与地质、矿业工程材料、矿井系统与工程设计、矿区地面工业建筑工程、凿岩爆破工作、井巷工程、露天矿山工程等。
一建 经济思维导图,将知识点进行了归纳和整理,帮助学习者理解和记忆。直击重点,可以作为学习笔记和复习资料,帮助大家系统地回顾和巩固所学知识,知识点系统且全面,方便归纳总结学习。
社区模板帮助中心,点此进入>>
24一建矿业 口袋书,重点知识点睛,帮助考生梳理了考试的知识点,形成了清晰的知识体系。同时,通过对每个知识点的详细解释和关联,思维导图也促进了考生对知识的理解和记忆。因此,考生在备考过程中可以充分利用这张思维导图,提高备考效率,取得更好的成绩。
一级建造师 矿业2024教材,仅教材,未加工,供考友免费使用加工。矿业工程包括矿建、土建和机电安装三类工程项目,涉及地面和地下两大工程内容,工程建设环境条件差、施工条件复杂,安全要求高,因此必须十分重视矿业工程技术。矿业工程施工技术主要包括地面工业工程与矿井工程、露天矿山工程等内容,含工程测量与地质、矿业工程材料、矿井系统与工程设计、矿区地面工业建筑工程、凿岩爆破工作、井巷工程、露天矿山工程等。
一建 经济思维导图,将知识点进行了归纳和整理,帮助学习者理解和记忆。直击重点,可以作为学习笔记和复习资料,帮助大家系统地回顾和巩固所学知识,知识点系统且全面,方便归纳总结学习。
机电工程技术
1. 专业技术
一般都是考核选择题,焊接技术和质量控制有联系。起重技术常考核选择题和案例题,起重技术是考试的重点,因为起重和安全管理密切相关。
测量技术
测量的方法
工程测量的目的和内容
工程测量的目的
(1)工程测量的首要工作也是要做好控制点布测。 工程测量包括对建(构)筑物施工放样、建(构)筑物变形监测、工程竣工测量等,以保证将设计的建(构)筑物位置正确地测设到地面上,作为施工的依据。
(2)工程测量贯穿于整个施工过程中。 从场地平整、建筑物定位、基础施工、建筑物构件安装等,都需要进行工程测量,以使建筑物、构筑物各部分的尺寸、位置符合设计要求。
主要内容
建立施工控制网
建筑物、构筑物的详细测设
检查、验收
变形观测
工程测量的特点
与测图工作相比,具有如下特点
目的不同
精度要求不同
工程测量工序与工程施工工序密切相关
受施工环境干扰
工程测量的原则和要求
工程测量的原则
“由整体到局部,先控制后细部”的原则
工程测量的要求
保证测设精度,满足设计要求,减少误差累积,免除因建筑物众多而引起测设工作的紊乱。
检核是测量工作的灵魂,必须加强外业和内业的检核工作
口诀:何家内外计策误差
工程测量的基本原理与方法
水准测量原理
测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。
基准线测量原理
保证量距精度的方法
返测丈量
安装基准线的设置
安装基准线一般都是直线,只要定出两个基准中心点,就构成一条基准线
平面安基准线不少于纵横两条装
安装标高基准点的设置
相邻安装基准点高差应在0.5mm以内
沉降观测点的设置
沉降观测采用二等水准测量方法
每隔适当距离选定一个基准点与起算基准点组成水准环线
例如,对于埋设在基础上的基准点,在埋设后就开始第一次观测,随后的观测在设备安装期间连续进行。
工程测量的程序
建立测量控制网—设置纵横中心线—设置标高基准点—设置沉降观测点—安装过程测量控制—实测记录等
口诀:建行机关装修
工程测量竣工图的绘制
(一)绘制竣工总平面图的目的
(1)在施工过程中可能由于设计时没有考虑到的问题而使设计有所变更,这种临时变更设计的情况必须通过测量反映到竣工总平面图上;
(2)它将便于以后进行各种设施的维修工作,特别是地下管道隐蔽工程的检查和维修工作;
(3)为企业的扩建提供了原有各项建筑物、构筑物、地上和地下各种管线及交通线路的坐标、高程等资料。
(二)测量竣工图的作用
1.机电工程测量竣工图是进行交竣工验收时的重要资料之一。
2.测量竣工图绘制的内容及深度反映出机电工程施工质量是否符合设计和规范的要求。竣工图既是机电工程施工过程及结果的真实记录,也是机电工程投产后是否能达产达标的重要保障内容之一。
例如,对某汽轮发电机组在负荷运行时,其振幅严重超标导致无法进行正常运行的情况进行分析时,将依据安装测量竣工图及数据来复测汽轮机底座及发电机底座的纵横中心线和标高以及联轴器的径向和轴向的同心度,以此来判定安装质量是否符合设计和规范的要求。
(三)竣工测量内容
1.工业厂房及一般建筑物,包括房角坐标,各种管线进出口的位置和高程;并附房屋编号、结构层数、面积和竣工时间等资料。
2.铁路和公路,包括起止点、转折点、交叉点的坐标,曲线元素,桥涵等构筑物的位置和高程。
3.地下管网,窖井、转折点的坐标,井盖、井底、沟槽和管顶等的高程;并附注管道及窖井的编号、名称、管径、管材、间距、坡度和流向。
4.架空管网,包括转折点、结点、交叉点的坐标,支架间距,基础面高程。
5.其他,竣工测量完成后,应提交完整的资料,包括工程名称,施工的依据,施工成果,作为编绘竣工总平面图的依据。
(四)测量竣工图的绘制
1.绘制测量竣工图要求:
(1)实测数据与竣工图上的坐标点必须是*一一对应的关系。 (2)竣工图中所采用的坐标、图例、比例尺、符号等一般应与设计图相同,以便设计单位、建设单位使用。
2.机电工程测量竣工图的绘制内容。包括安装测量控制网的绘制,安装过程及结果的测量图的绘制。
例如,长输给水管线测量竣工图的绘制;长输动力管线(热力管线、煤气管线等)测量竣工图的绘制;工艺管线(各种化学液体管道、气体管道)测量竣工图的绘制等。
3.竣工总平面图的绘制
(1)竣工总平面图上包括内容
1)建筑方格两点。水准点、厂房、辅助设施、生活福利设施、架空及地下管线、铁路等建筑物或构筑物的坐标和高程。
2)厂区内空地和未建区的地形。有关建筑物、构筑物的符号应与设计图例相同,有关地形图的图例应使用国家地形图图式符号。
(2)竣工总平面图的要求
1)厂区地上和地下所有建筑物、构筑物绘在一张竣工总平面图上时,如果线条过于密集而不醒目,则可采用分类编图。如综合竣工总平面图,交通运输竣工总平面图和管线竣工总平面图等。
2)比例尺一般采用1:1000。如不能清楚地表示某些特别密集的地区,也可局部采用1:500的比例尺。
3)如果施工的单位较多,多次转手,造成竣工测量资料不全,图面不完整或与现场情况不符时,只好进行实地施测,这样绘出的平面图,称为实测竣工总平面图。
机电工程中常见的工程测量
设备基础施工的测量
1•测量设置大型设备内控制网。
2.进行基础定位,绘制大型设备中心线测设图。
3.进行基础开挖与基础底层放线。
4.进行设备基础上层放线。
口诀:网定绘底上
连续生产设备安装的测量
1.安装基准线的测设:中心标板应在浇灌基础时,配合土建埋设,也可待基础养护期满后再埋设。放线就是根据施工图,按建筑物的定位轴线来测定机械设备的纵、横中心线并标注在中心标板上,作为设备安装的基准线。设备安装平面基准线不少于纵、横两条。
2.安装标髙基准点的测设:标高基准点一般埋设在基础边缘且便于观测的位置。标高基准点一般有两种:一种是简单的标高基准点(独立基础);另一种是预埋标高基准点(连续生产设备)。采用钢制标髙基准点,应是靠近设备基础边缘便于测量处,不允许埋设在设备底板下面的基础表面。
口诀:减霾立宪
例如,简单的标高基准点一般作为独立设备安装的基准点;预埋标高基准点主要用于连续生产线上的设备在安装时使用。
管线工程的测量
1.测量内容。管线工程测量包括:给排水管道、各种介质管道、长输管道等的测量。
2.测量步骤
(1)根据设计施工图纸,熟悉管线布置及工艺设计要求,按实际地形作好实测数据,绘制施工平面草图和断面草图。 (2)按平、断面草图对管线进行测量、放线并对管线施工过程进行控制测量。 (3)在管线施工完毕后,以最终测量结果绘制平、断面竣工图。
3.测量方法
(1)管线中心定位的测量方法
定位的依据:定位时可根据地面上已有建筑物进行管线定^1,也可根据控制点进行管 线定位。 例如,管线的起点、终点及转折点称为管道的主点。其位置已在设计时确定,管线中 心定位就是将主点位置测设到地面上去,并用木桩或混凝土桩标定。
(2)管线高程控制的测量方法
为了便于管线施工时引测高程及管线纵、横断面测量,应设管线敷设临时水准点。其 定位允许偏差应符合规定。 例如,水准点一般都选在旧建筑物墙角、台阶和基岩等如无适当的地物,应提前 埋设临时标桩作为水准点。
(3)地下管线工程测量
地下管线工程测量必须在回填前,测量出起、止点,窨井的坐标和管顶标高,应根据测量资料编绘竣工平面图和纵断面图。
长距离输电线路钢塔架(铁塔)基础施工的测量
1.长距离输电线路定位并经检查后,可根据起、止点和转折点及沿途障碍物的实际情况,测设钢塔架基础中心桩,其直线投点允许偏差和基础之间的距离丈量允许偏差应符合规定。中心桩测定后,一般采用十字线法或平行基线法进行控制,控制桩应根据中心桩测定,其允许偏差应符合规定。
2.当采用钢尺量距时,其丈量长度不宜大于80m,同时,不宜小于20m。
3.考虑架空送电线路钢塔之间的弧垂综合误差不应超过确定的裕度值,一段架空送电线路,其测量视距长度,不宜超过400m。
4.大跨越档距测量。在大跨越档距之间,通常采用电磁波测距法或解析法测量。
口诀:打垮慈禧
测量的要求
工程测量由控制网测量和施工过程控制测量两大部分组成
水准测量法的主要技术要求
1.各等级的水准点,应埋设水准标石
2.水准观测应在标石埋设稳定后进行。
3.设备安装过程中,测量时应注意:最好使用一个水准点作为高程起算点。
4.水准测量所使用的仪器及水准尺,应符合下列规定:
(1)水准仪视准轴与水准管轴的夹角,DS1型不应超过15";DS3型不应超过20〃 (2)水准尺上的米间隔平均长与名义长之差,对于铟钢尺,不应超过0.15mm,对于双面水准尺,不应超过0,5mm。
控制网的测设
(一)平面控制网的测量方法和要求
1.平面控制网测量方法:三角测量法、导线测量法、三边测量法等。
(二)高程控制网的测量方法和要求
1.高程测量的方法:水准测量、电磁波测距三角高程测量。常用水准测量法。
口诀:平角倒边,搞水电
施工过程控制测量的基本要求
1.施工过程控制网的定位,可以利用原区域已建立的平面和高程控制网,当满足施工测量技术要求时,应予利用。
2.当地势平坦,建筑物、构筑物布置整齐,应尽量布设建筑方格网作为厂区平面控制网,以便施工工作容易进行。建筑方格网的主要技术要求是,从一般性建筑物定位需要满足的精度出发,进行精度估算而制定的。其布设采用二次布网加密的方案。建筑方格网的首级控制,可采用轴线法或布网法。
3.建筑场地大于lkm2或重要工业厂区,宜建立相当于一级导线精度的平面控制网;建筑场地小于lkm2或一般性建筑区,可根据需要建立相当于二、三级导线精度的平面控制网。
4•建筑物的控制测量,应按设计要求布设,点位应选择在通视良好、利于长期保存的地方。控制网加密的指示桩,宜建在建筑物行列线或主要设备中心线方向上。主要的控制网点和主要设备中心线端点,应埋设混凝土固定标桩。
5.建筑物高程控制的水准点,可单独埋设在建筑物的平面控制网的标桩上,也可利用场地附近的水准点,其间距宜在200mm左右。当施工中水准点不能保存时,应将其高程引测至稳固的建筑物或构筑物上。引测的精度,不应低于原水准的等级要求。
工程测量精度的分析和验算
1.影响工程测量精度因素的分析
经分析主要有:测角投点判断精度;前视点、后视点设备投点精度;100m视线长中测量角精度;测站和后视两点精度;尺的比尺精度;用鉴定钢尺到现场量尺精度;电脑型测量仪器的软件、硬件及处理器设置的档次等。另外,测量环境中的气温温差以及测量人员本身测量技术水平的高低等。
2.测量结果的验算
以平面测量控制网建立为例。 (1)首先应对所选择的测量仪器和量具的精度是否能满足设计对工程施工精度的要求进行验算。 (2)对于施工过程测量结果的验算,应根据影响测量结果的相关因素按对应的计算公式进行验算,并将数据填写在标准的测量记录表格内及附图上。
常用测量仪器的应用
水准仪
—、水准仪
二、经纬仪
三、全站仪
2
四、其他测量仪器
(一)电磁波测距仪
(二)激光测量仪器
1.激光准直仪和激光指向仪
用于沟渠、隧道或管道施工、大型机械安装、建筑物变形观测
2.激光准直(铅直)仪
垂直定位及以后的倾斜观测
3.激光经纬仪
用于施工及设备安装中的定线、定位和测设巳知角度
4.激光水准仪
除具有普通水准仪的功能外,尚可做准直导向之用
5.激光平面仪
用于提升施工的滑模平台、网形屋架的水平控制和大面积混凝土楼板支模、灌注及抄平
(三)GPS面积测量仪
起重技术
起重机械的使用要求
一、起重机械的分类、适用范围、基本参数
(一)起重机械的分类
《起重机械分类》GB/T20776—2006
1.轻小型起重设备分类
(1)千斤顶:可分为机械千斤顶(包括螺旋千斤顶、齿条千斤顶)、油压千斤顶等; (2)滑车(或称起重滑车、起重滑轮组):可分为吊钩型滑车、链环型滑车、吊环型滑车; (3)起重葫芦:可分为手拉葫芦、手扳葫芦、电动葫芦、气动葫芦、液动葫芦等; (4)卷扬机:可分为卷绕式卷扬机(包括单卷筒、双卷筒、多卷筒卷扬机)、摩擦式卷扬机。
2.起重机的分类
桥架型
梁式起重机、桥式起重机、门式起重机、半门式
臂架型
门座起重机和半门座起重机、塔式起重机、
流动式起重机、铁路起重机、桅杆起重机、悬臂起重机等。
缆索
缆索起重机、门式缆索起重机
口诀:毕加索
(二)常用起重机的特点及适用范围
1.流动式起重机
流动式起重机主要有履带起重机、汽车起重机、轮胎起重机、全地面起重机、随车起
(1)特点:适用范围广,机动性好,可以方便地转移场地,但对道路、场地要求较 高,台班费较高。 (2)适用范围:适用于单件重量大的大、中型设备、构件的吊装,作业周期短。
2.塔式起重机
(1)特点:吊装速度快,台班费低。但起重量一般不大,并需要安装和拆卸。 (2)适用范围:适用于在某一范围内数量多,而每一单件重量较小的设备、构件吊 装,作业周期长。
3.桅杆起重机
(1)特点:属于非标准起重机,其结构简单,起重量大,对场地要求不高,使用成本 低,但效率不高。 (2)适用范围:主要适用于某些特重、特高和场地受到特殊限制的吊装。
(三)起重机选用的基本参数
1.吊装载荷
吊装载荷的组成:被吊物(设备或构件)在吊装状态下的重量和吊、索具重量(流动 式起重机一般还应包括吊钩重量和从臂架头部垂下至吊钩的起升钢丝绳重量)。例如,履带起重机的吊装载荷为被吊设备(包括加固、吊耳等)和吊索(绳扣)重量、吊钩滑轮组 重量和从臂架头部垂下的起升钢丝绳重量的总和。
2.吊装计算载荷
(1)动载荷系数
起重机在吊装重物的运动过程中所产生的对起吊机具负载的影响而计入的系数。在起 重吊装工程计算中,以动载系数计入其影响。一般取动载系数ρ=1.1。
(2)不均衡载荷系数
在多分支(多台起重机、多套滑轮组等)共同抬吊一个重物时,由于起重机械之间的 相互运动可能产生作用于起重机械、重物和吊索上的附加载荷,或者由于工作不同步,各 分支往往不能完全按设定比例承担载荷,在起重工程中,以不均衡载荷系数计入其影响。 一般取不均衡载荷系数^=1.1〜1.25(注意:对于多台起重机共同抬吊设备,由于存在 工作不同步而超载的现象,单纯考虑不均衡载荷系数I是不够的,还必须根据工艺过程 进行具体分析,采取相应措施)。
(3)吊装计算载荷
Qj=ki•k2•Q
式中Qj——计算载荷;
Q-分配到一台起重机的吊装载荷,包括设备及索吊具重量。
3.额定起重量
在确定回转半径和起升高度后,起重机能安全起吊的重量。额定起重量应大于计算 载荷。
4.最大幅度
最大幅度即起重机的最大吊装回转半径,即额定起重量条件下的吊装回转半径。
5.最大起升高度
起重机最大起重高度应满足下式要求:
H>h1+h2+h3+h4
式中H——起重机吊臂顶端滑轮的高度起重(m);
h1——设备高度(m);
h2——索具高度(包括钢丝绳、平衡梁、卸扣等的高度)(m);
h3——设备吊装到位后底部高出地脚螺栓高的高度(m);
h4——基础和地脚螺栓高(m)。
口诀:和气福高
二、流动式起重机的选用
(一)流动式起重机的使用特点
1.汽车起重机
吊装时,靠支腿将起重机支撑在地面上。该起重机具有较大的机动性,其行走速度 快,可达到60km/h,不破坏公路路面。但不可在360°范围内进行吊装作业,其吊装区域 受到限制,对基础要求也更高。
2.履带起重机
一般大吨位起重机较多采用履带起重机,其对基础的要求也相对较低。并可在一定程 度上带载行走,但其行走速度较慢,履带会破坏公路路面。转移场地需要用平板拖车运 输。较大的履带起重机,转移场地时需拆卸、运输、组装。
特色安装
3.轮胎起重机
起重机装于专用底盘上,其行走机构为轮胎,吊装作业的支撑为支腿,其特点介于前 二者之间,近年来巳用得较少。
(二)流动式起重机的特性曲线
反映流动式起重机的起重能力随臂长、幅度的变化而变化的规律和反映流动式起重机 的最大起升高度随臂长、幅度变化而变化的规律的曲线称为起重机的特性曲线。目前一些 大型起重机,为了更方便,其特性曲线已被量化成表格形式,称为特性曲线表。例如,起 重机各种工况下的作业范围(或起升高度一工作范围)图和载荷(起重能力)表等。它是 选用流动式起重机的依据。
(三)流动式起重机的选用步骤
1.被吊装设备或构件的就位位置、现场具体情等---起重机的站车位置(幅度)
2.被吊装设备或构件的就位高度、设备尺寸、吊索高度等和站车位置(幅度)+起重机的起重特性曲线---臂长。
3.根据上述已确定的幅度(回转半径)、臂长,由起重机的起重性能表或起重特性曲线---起重机的额定起重量。
4.如果起重机的额定起重量大于计算载荷,则起重机选择合格,否则重新选择
5.计算吊臂与设备之间、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离,若符合规范要求,选择合格,否则重选
(四)流动式起重机的基础处理
流动式起重机必须在水平坚硬地面上进行吊装作业。吊车的工作位置(包括吊装站位 置和行走路线)的地基应进行处理。应根据其地质情况或测定的地面耐压力为依据,采用 合适的方法(一般施工场地的土质地面可采用开挖回填夯实的方法)进行处理。处理后的 地面应做耐压力测试,地面耐压力应满足吊车对地基的要求,在复杂地基上吊装重型设 备,应请专业人员对基础进行专门设计。吊装前必须对基础验收。
大型设备运输对现场道路运输工作有哪些要求?主要工作有哪些?
答:在现场道路及组合场对大件设备运输和卸载应采用的措施有:
(1)道路两侧(原排水沟)用大石块填充并盖厚钢板加固;
(2)车辆停靠指定位置后,顶升、平移、拖运等卸车安装作业
(3)需要在作业区域内铺设厚钢板,以增加地面承载力;
(4)沿途施工用的障碍物在运输作业前尽数拆除。
主要工作量是临时通车道的开挖、夯实、地基处理、厚钢板铺设、障碍物拆除、绿地恢复等
吊具的选用原则
吊装机具是起重吊装作业的重要组成部分,正确、合理选择吊装机具是确保起重吊装 作业安全的重要环节
一、钢丝绳
1.钢丝绳钢丝的强度极限
起重工程中常用的钢丝绳钢丝的公称抗拉强度有 1570MPa(相当于1570N/mm2)、1670MPa、1770MPa、1870MPa、1960MPa等数种
2.钢丝绳的规格
钢丝绳是由高碳钢丝制成。钢丝绳的规格较多,起重吊装常用6X 19+FC(IWR)、6X37+FC(IWR)、6X61+FC(IWR)三种规格的钢丝绳。其中6代 表钢丝绳的股数,19(37、61)代表每股中的钢丝数,“+”后面为绳股中间的绳芯,其 中FC为纤维芯、IWR为钢芯
3.钢丝绳的直径
在同等直径下,6X19钢丝绳中的钢丝直径较大,强度较高,但 柔性差,常用作缆风绳。6X61钢丝绳中的钢丝最细,柔性好,但强度较低,常用来做 吊索。6X37钢丝绳的性能介于上述二者之间。后两种规格钢丝绳常用作穿过滑轮组牵 引运行的跑绳和吊索。吊索俗称千斤绳或绳扣,用于连接起重机吊钩和被吊装设备。 例如,《重要用途钢丝绳》GB8918—2006标准中6X37S+FC(IWR)钢丝绳为点线接触 型,绳股为1+6+15+15结构,直径范围为20〜60mm,性能较好,在大型吊装中使用 最为普遍。
4.安全系数
钢丝绳安全系数为标准规定的钢丝绳在使用中允许承受拉力的储备拉力,即钢丝绳在 使用中破断的安全裕度。
钢丝绳做缆风绳的安全系数不小于3.5,做滑轮组跑绳的安全系数一般不小于5,做吊索的安全系数一般不小于8,如果用于载人,则安全系数不小于12〜14。
5•钢丝绳的许用拉力T计算公式
T=P/K
式中P——钢丝绳破断拉力(MPa);按国家标准或生产厂提供的数据为准;
K--安全系数。
口诀:鬼叔精力强
二、滑轮组
1.滑轮组的规格、型号较多,起重工程中常用的是H系列滑轮组。
它有11种直径、14种额定载荷、17种结构形式,共计103种规格。其规格的表示为:HXXXXXXX。 第一个字母H表示该滑轮组是H系列,第二部分是三位数字,表示该滑轮组的额定载荷,第三部分(乘号后的第一部分)也是两位数字,表示门数,最后一部分是英文字母,表示结构形式。结构形式代号: G~吊钩;D—吊环;W—吊梁;L一链环;K一开口(导向轮),闭口不加K。 例如,H80X7D表示:H系列起重滑轮组,额定载荷为80t,7门,吊环型闭口。
2.跑绳拉力的计算
滑轮组在工作时因摩擦和钢丝绳的刚性的原因,使每一分支跑绳的拉力不同,最小在固定端,最大在拉出端。跑绳拉力的计算,必须按拉力最大的拉出端按公式或查表进行。 穿绕滑轮组时,必须考虑动、定滑轮承受跑绳拉力的均匀;穿绕方法不正确,会引起滑轮 组倾斜而发生事故。
3.根据滑轮组的门数确定其穿绕方法,常用的穿绕方法有:
一般3门及以下,宜采用顺穿;4〜6门宜采用花穿;7门以上,宜采用双跑头顺穿。
口诀:三顺石榴花妻头(上)穿
4.滑轮组的选用按以下步骤进行:
(1)根据受力分析与计算确定的滑轮组载荷Q选择滑轮组的额定载荷和门数。
(2)计算滑轮组跑绳拉力S。并选择跑绳直径。
(3)注意所选跑绳直径必须与滑轮组相配。
(4)根据跑绳的最大拉力S。和导向角度计算导向轮的载荷并选择导向轮。
三、卷扬机
1.按动力方式可分为
手动卷扬机、电动卷扬机和液压卷扬机。起重工程中常用电动卷扬机
2.按传动形式可分
电动可逆式(闸瓦制动式)和电动摩擦式(摩擦离合器式)
3.按卷筒个数可分
单筒卷扬机和双筒卷扬机。起重工程中常用单筒卷扬机
4•按转动速度可分
慢速卷扬机和快速卷扬机。起重工程中,一般采用慢速卷
5.卷扬机的基本参数
额定牵引拉力
国家标准《建筑卷扬机》GB/T1955—2008列出的标准系列, 额定拉力从0.5t到50t(5〜500kN)的慢速卷扬机(额定速度小于20m/min)共有20种 规格。
工作速度
即卷筒卷入钢丝绳的速度
容绳量
即卷扬机的卷筒允许容纳的钢丝绳工作长度的最大值
每台卷扬机的铭牌上都标有对某种直径钢丝绳的容绳量,选择时必须注意,如果实际 使用的钢丝绳的直径与铭牌上标明的直径不同,还必须进行容绳量校核。
口诀:杨姐(卷扬)容忍度
四、平衡梁
平衡梁也称铁扁担,在吊装精密设备与构件时,或受到规场环境影响,或多机抬吊 时,一般多采用平衡梁进行吊装。
1.平衡梁的作用
(1)保持被吊设备的平衡,避免吊索损坏设备。
(2)缩短吊索的高度,减小动滑轮的起吊高度。
(3)减少设备起吊时所承受的水平压力,避免损坏设备。
(4)多机抬吊时,合理分配或平衡各吊点的荷载。
口诀:高瓶喝水
2.平衡梁的形式
管式平衡梁
由无缝钢管、吊耳、加强版等焊接而成,一般可用来吊装排管、钢 结构构件及中、小型设备。
钢板平衡梁
用钢板切割制成,钢板的厚度按设备重量确定。其制作简便,可在 现场就地加工。
槽钢型平衡梁
由槽钢、吊环板、吊耳、加强版、螺栓等组成。它的特点是分部 板提吊点可以前后移动,根据设备重量、长度来选择吊点,使用方便、安全、可靠。
桁架式平衡梁
由各种型钢、吊环板、吊耳、桁架转轴、横梁等焊接而成。当吊 点伸开的距离较大时,一般采用桁架式平衡梁,以增加其刚度。
其他平衡梁
如滑轮式平衡梁、支撑式平衡梁等
口诀:七钢管吵架
3.平衡梁的选用
起重作业中,一般都是根据设备的重量、规格尺寸、结构特点及现场环境要求等条件 来选择平衡梁的形式,并经过设计计算来确定平衡梁的具体尺寸。
口诀:限重接轨
常用吊装方案的选择原则
—、常用吊装方法
1.塔式起重机吊装
起重吊装能力为3〜100t,臂长在40〜80m,常用在使用地点固 定、使用周期较长的场合,较经济。一般为单机作业,也可双机抬吊。
2.桥式起重机吊装
起重能力为3〜1000t,跨度在3〜150m,使用方便。多为厂房、 车间内使用,一般为单机作业,也可双机抬吊。
3.汽车吊吊装
有液压伸缩臂,起重能力为8〜550t,臂长在27〜120m;有钢管结 构臂,起重能力在70〜250t,臂长为27〜145m。机动灵活,使用方便。可单机、双机吊 装,也可多机吊装。
4.履带吊吊装
起重能力为30〜2000t,臂长在39〜190m;中、小重物可吊重行走,机动灵活,使用方便,使用周期长,较经济。 可单机、双机吊装,也可多机吊装。
5.直升机吊装
起重能力可达26t,用在其他吊装机械无法完成的地方,如山区,高空。
6.桅杆系统吊装
通常由桅杆、缆风系统、提升系统、拖排滚杠系统、牵引溜尾系 统等组成;桅杆有单桅杆、双桅杆、人字桅杆、门字桅杆、井字桅杆;提升系统有卷扬机 滑轮系统、液压提升系统、液压顶升系统;有单桅杆和双桅杆滑移提升法、扳转(单转、 双转)法、无锚点推举法等吊装工艺。
7.缆索系统吊装
用在其他吊装方法不便或不经济的场合,重量不大、跨度、高度 较大的场合。如桥梁建造、电视塔顶设备吊装。
8.液压提升
目前多采用“钢绞线悬挂承重、液压提升千斤顶集群、计算机控制同 步”方法整体提升(滑移)大型设备与构件,其中有上拔式和爬升式两种方式。
上拔式(提升式)
将液压提升千斤顶设置在承重结构的永久柱上,悬挂钢绞线的 上端与液压提升千斤顶穿心固定,下端与提升构件用锚具连固在一起,液压提升千斤顶夹 着钢绞线往上提,从而将构件提升到安装高度。多适用于屋盖、网架、钢天桥(廊)等投 影面积大、重量重,提升高度相对较低场合构件的整体提升。
井台提水
爬升式(爬杆式)
悬挂钢绞线的上端固定在永久性结构(或基础或与永久物相联 系的临时加固设施)上,将液压提升千斤顶设置在钢绞线下端(液压提升千斤顶通过锚具 与提升构件连固),液压提升千斤顶夹着钢绞线往上爬,从而将构件提升到安装高度。多 适用于如电视塔钢桅杆天线等提升高度高,投影面积一般,重量相对较轻场合的直立 构件。
猴子爬山
集群液压千斤顶整体提升(滑移)大型设备与构件技术借助机、电、液一体化工作原 理,使提升能力可按实际需要进行任意组合配置,解决了在常规状态下,采用桅杆起重 机、移动式起重机所不能解决的大型构件整体提升技术难题,已广泛应用于市政工程建筑 工程的相关领域以及设备安装领域。
例如,澳门东亚运动会体育馆(澳门蛋)钢结构主術架整体提升加滑移工程就是采用 这种方法的典型工程。“澳门蛋”钢结构主桁架结构为拱形,跨度365m,拱顶高度54m, 结构重量约3200t。在主桁架的安装中,采取将主桁架分成2榀在地面拼装,在中部设立 提升塔架,对每榀桁架一端整体提升,一端在地面滑移,最后空中合拢的安装工艺。主桁 架在其上弦上共设8个提升点,每段桁架共布置2个提升吊点。选用4台350t液压提升 千斤顶和4台200t液压提升千斤顶,提升钢绞线为$15.24mm、许用应力1860MPa的高 强度低松弛预应力钢绞线,每台200t液压提升千斤顶所用钢绞线数量为18根,每台350t 液压提升千斤顶所用钢绞线数量为31根。
近年来液压提升技术发展很快。从集群液压千斤顶整体提升(滑移)吊装技术提升发 展的“钢结构与大型设备计算机控制整体顶升与提升安装施工技术”成为2010年发布的 建筑业10项新技术中钢结构技术之一。
9.利用构筑物吊装
即利用建筑结构作为吊装点,通过卷扬机、滑轮组等吊具实现 设备的提升或移动。利用构筑物吊装法作业时应做到:
(1)编制专门吊装方案,应对承载的结构在受力条件下的强度和稳定性进行校核。
(2)选择的受力点和方案应征得设计人员的同意。
(3)对于通过锚固点或直接捆绑的承载部位,还应对局部采取补强措施;如采用大块 钢板、枕木等进行局部补强,采用角钢或木方对梁或柱角进行保护。 (4)施工时,应设专人对受力点的结构进行监视。
10.坡道法提升
即通过搭设坡道,利用卷扬机、滑轮组等吊具将设备牵引并提升到 基础上就位。
二、吊装方法的基本选择步骤 --原则
①技术可行性论证
对多个吊装方法进行比较,从先进可行、安全可靠、经济适用、 因地制宜等方面进行技术可行性论证。
②安全性分析
吊装工作应安全第一,必须结合具体情况,对每一种技术可行的方 法从技术上进行安全分析,找出不安全的因素和解决的办法并分析其可靠性。
③进度分析
吊装工作往往制约着整个工程的进度。所以必须对不词的吊装方法进 行工期分析,所采用的方法,不能影响整个工程的进度。
④成本分析
对安全和进度均符合要求的方法进行最低成本核算,以较低的成本获 取合理利润。
⑤综合选择
根据具体工程的特点和各方面情况做综合选择。
口诀:吉安进城中
三、吊装方案的编制依据、主要内容和管理
吊装作业成功的关键在于吊装方法的合理选择。吊装方案是吊装工程策划的结果,是 指导吊装工程实施的技术文件,它在吊装工程中具有重要的作用
(一)吊装方案的编制依据
1.国家有关法规、有关施工标准、规范、规程;
2.施工总组织设计(或施工组织设计)或吊装规划;
3.工程技术资料
主要包括被吊装设备(构件)的设计图、设备制造技术文件、设 备及工艺管道平立面布置图、施工现场地质资料地下工程布置图、设备基础施工图、相 关专业(梯子平台、保温等)施工图、设计审查会文件等;
4.施工现场条件
包括场地、道路、地下地上障碍物等;
5.机具情况及技术装备能力
包括自有的和可粗赁机具的情况,以及租赁的价格、 机具进场的道路、桥涵情况等;
口诀:贵族装献计
(二)吊装方案的主要内容
1.吊装方案的主要内容
(1)编制说明与编制依据。
(2)工程概况
主要包括工程特点、待吊设备参数表、到货形式、设计、制造单 位等。
(3)吊装工艺设计
1)设备吊装工艺方法概述(如双桅杆滑移法、吊车滑移法)与吊装工艺要求。 2)吊装参数表,主要包括设备规格尺寸、金属总重量、吊装总重量、重心标高、吊 点方位及标高等。若采用分段吊装,应注明设备分段尺寸、分段重量。 3)起重吊装机具选用、机具安装拆除工艺要求;吊装机具、材料汇总表。 4)设备支、吊点位置及结构设计图,设备局部或整体加固图。
5)吊装平、立面布置图;地锚施工图;吊装作业区域地基处理措施;地下工程和架 空电缆施工规定。 6)吊装进度计划;相关专业交叉作业计划。
(4)吊装组织体系,包括劳动组织:人力资源计划、施工人员的岗位职责等。
(5)安全保证体系及措施;吊装工作危险性分析表或健康、安全、环境危害分析。
(6)质量保证体系及措施。
(7)吊装应急预案。
(8)吊装计算书。
口诀:一概设置,全量计算
2.起重机吊装工艺计算书一般包括的内容
主起重机和辅助起重机受力分配计算
吊装安全距离核算
吊耳强度核算
吊索、吊具安全系数核算
3.吊装平面、立面布置图应包括的主要内容
设备运输路线及摆放位置;设备组装、吊装位置;吊装过程中吊装机械、设备、吊 索、吊具及障碍物之间的相对距离;桅杆安装(竖立、拆除)位置及其拖拉绳、主后背 绳、夺绳的平面分布;起重机械的组车、拆车、吊装站立位置及移动路线;滑移尾排及牵 引和后溜滑车的设置位置;吊装工程所用的卷扬机摆放位置及主跑绳的走向;吊装工程所 用的各个地锚位置或平面坐标;需要做特殊处理的吊装场地范围;吊装警戒区。
(三)吊装方案的管理
根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》—建质(2009)87号文规定, 在建筑工程中,起重吊装包括起重机械设备自身的安装、拆卸属于危险性较大的分部分项工程, 吊装方案和安全技术措施的编制及审批除按通常的要求进行外,还应执行如下规定。
1.施工单位应当在危险性较大的分部分项工程施工前编制专项方案; 专项方案应当由施工单位技术部门组织本单位施工、技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核。 经审核合格的,由施工单位技术负责人签字。 实行施工总承包的,专项方案应当由总承包单位技术负责人及相关专业承包单位技术负责人签字。
专项方案,一总签字
2.对属于危险性较大的分部分项工程, 即采用①非常规起重设备、方法,且单件起吊重量在lOkN及以上的起重吊装工程和②采用起重机械进行安装的工程, ③起重机械设备自身的安装、拆卸工程, 吊装方案应由施工企业技术负责人审批,并报项目总监理工程师审核签字。
两总审核
3.对属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程, 即采用①非常规起重设备、方法,且单件起吊重量在lOOkN及以上的起重吊装工程,②起吊重量300kN及以上起重设备安装工程, 吊装方案由施工单位组织专家对专项方案进行论证,再经施工企业技术负责人审批,并报项目总监理工程师审核签字。 实行总承包管理的项目,由总承包单位组织专家论证会。
两总签字,专家论证
4.专项方案经论证后,专家组应当提交论证报告,对论证的内容提出明确的意见。 施工单位应当根据论证报告修改完善专项方案,并经施工单位技术负责人、项目总监、建设单位项目负责人签字后,方可组织实施。 实行施工总承包的,应当由施工总承包单位、相关专业承包单位技术负责人签字。
专家论证,三总签字,方可实施
吊装的稳定性
起重吊装作业的稳定性是保证起重吊装安全实施的根本
一、起重吊装作业稳定性的作用及内容
1.起重吊装作业稳定性的作用
起重吊装作业在实现设备或构件等垂直提升、下降和水平移位的功能的同时,其核心 要求就是保证起重吊装作业的安全,即吊装安全是第一位的。起重吊装作业的稳定性是保 证吊装安全的根本。由于起重机械或被吊设备构件在吊装过程中的失稳,出现安全事故, 造成人员伤亡、设备损坏、财产损失的事件时有发生,通常人员伤亡和财产损失都较大。 因此了解起重吊装作业稳定性的内容、不稳定性产生原因及预防措施,对确保起重吊装作 的安全顺利实施具有重大作用。
2.起重吊装作业稳定性的主要内容
(1)起重机械的稳定性
起重机在额定工作参数情况下的稳定或桅杆自身结构的稳定。
(2)吊装系统的稳定性
如:多机吊装的同步、协调;大型设备多吊点、多机种的吊 装指挥及协调;桅杆吊装的稳定系统(缆风绳,地锚)。
(3)吊装设备或构件的稳定性
又可分为整体稳定性(如:细长塔类设备、薄壁设 备、屋盖、网架吊装部件或单元的稳定性。
二、起重吊装作业失稳的原因及预防措施
起重机械失稳
原因:超载、支腿不稳定、机械故障、桅杆(吊臂)偏心过大等
措施:严禁超载、严格机械检查、打好支腿并用道木和钢板垫实和加固,确保支腿稳定。
口诀:宰腿比故障
起重系统失稳
原因:多机吊装的不同步;不同起重能力的多机吊装荷载分配不均;多动作、多 岗位指挥协调失误,桅杆系统缆风绳、地锚失稳。
措施:多机吊装时尽量采用同机型、吊装能力相同或相近的吊车,并通过主副指 挥来实现多机吊装的同步;集群千斤顶或卷扬机通过计算机控制来实现多吊点的同步;制 定周密指挥和操作程序并进行演练,达到指挥协调一致;缆风绳和地锚严格按吊装方案和 工艺计算设置,设置完成后进行检查并做好记录。
口诀:不同不均不协调,桅杆风绳与地锚
被吊设备或构件失稳
原因:设计与吊装时受力不一致,设备或构件的刚度偏小。
措施:对于细长、大面积设备或构件采用多吊点吊装;薄壁设备进行 加固加强;对型钢结构、网架结构的薄弱部位或杆件进行加固或加大截面
口诀:吊设不致刚度小
三、桅杆的稳定性校核
(一)缆风绳拉力的计算及选择
缆风绳是桅杆式起重机的稳定系统。它直接关系到起重机能否安全工作,也影响着桅杆的轴力。
1.缆风绳的工作拉力和初拉力
(1)初拉力是指桅杆在没有工作时缆风绳预先拉紧的力。初拉力可按工作拉力的 15%〜20%取值。
(2)工作拉力是指桅杆式起重机在工作时,缆风绳所承担的载荷。
2.缆风绳的拉力计算
缆风绳的作用是稳定桅杆,在起重吊装作业中平衡吊装主吊力(即吊装载荷施加于桅 杆的力)。通过根据力系平衡,可以计算出缆风绳平衡吊装主吊力的等效拉力,这是缆风 绳综合作用的力,称为缆风绳“总”拉力,是缆风绳负载的综合体现。计算每一根缆风绳 的实际受力,需将求算出的总缆风绳力按缆风绳的具体位置进行分配。在正确的缆风绳工 艺布置中,总有一根缆风绳处于吊装垂线和桅杆轴线所决定的垂直平面内,这根缆风绳称 为“主缆风绳”,主缆风绳两旁起辅助作用的缆风绳称为“副缆风绳”。按一定的比例将这 个等效力即缆风绳“总”拉力分配到各缆风绳上,即得到主、副缆风绳的工作拉力。
由于桅杆式重机工作形式较多,缆风绳的工艺布置不一样,分配的比例与缆风绳的工 艺布置有关。表1H412024为几种常用的对称分布的缆风绳受力分配系数表,即各缆风绳 之间夹角相等的情况下的缆风绳受力分配系数表,对于接近对称分布的缆风绳,也可按表 1H412024取值。
例如,某桅杆起重机拴系有8根缆风绳,在吊装一台大型设备时,计算出的缆风绳的 “总”拉力为60t缆风绳初拉力为5t,根据表1H412024和公式1H412024,计算出主缆 风绳的实际拉力为35t,副主缆风绳的实际拉力为26.24t。若按另一种方式,初拉力按工 作拉力的20%取值,计算出主缆风绳的实际拉力为36t,副主缆风绳的实际拉力 为25.488t。
3.缆风绳选择
应按分配系数求其缆风绳的工作拉力,计算实际拉力,以此为依据, 选取、确定缆风绳的规格。
4.缆风绳的设置要求
(1)直立单桅杆顶部缆风绳的设置宜为6根至8根,对倾斜吊装的桅杆应加设后背主 缆风绳,后背主缆风绳的设置数量不应少于2根。
(2)缆风绳与地面的夹角宜为30°,最大不得超过45'
(3)直立单桅杆各相邻缆风绳之间的水平夹角不得大于60°。
(4)缆风绳应设置防止滑车受力后产生扭转的设施。
(5)需要移动的桅杆应设置备用缆风绳。
(二)地锚的种类及要求
1.常用地锚的种类
地锚的作用是固定缆风绳,将缆风绳的拉力传递到大地。
(1)全埋式地锚。或称埋入式地锚,
是将横梁横卧在按一定要求挖好的坑底,将钢丝 绳拴接在横梁上,并从坑前端的槽中引出,埋好后回填土壤并夯实即成。埋式地锚可以 承受较大的拉力,适合于重型吊装。
(2)活动式地锚
是在一钢质托排上压放块状重物如钢锭、条石等组成,钢丝绳拴接 于托排上。这种地锚一般承受的力不大,重复利用率高,适合于改、扩建工程。
(3)利用已有建筑物作为地锚
在实际工程中,还常利用已有建筑物作为地锚,如混 凝土基础、混凝土柱等,但在利用已有建筑物前,必须获得建筑物设计单位的书面认可。 使用时应对基础、柱子的棱角进行保护。
2.地锚设置和使用要求
(1)地锚结构形式应根据受力条件和施工地区的地质条件设计和选用。地锚的制作和 设置应按吊装施工方案的规定进行。 (2)埋入式地锚基坑的前方,缆风绳受力方向坑深2.5倍的范围内不应有地沟、线 缆、地下管道等。 (3)埋入式地锚在回填时,应用净土分层夯实或压实,回填的高度应高于基坑周围地 面400mm以上,且不得浸水。地锚设置完成后应做好隐蔽工程记录。 (4)埋入式地锚设置完成后,受力绳扣应进行预拉紧。 (5)主地锚应经拉力试验符合设计要求后再使用。
(三)桅杆使用的要求与稳定性校核
1.桅杆使用的要求
(1)桅杆的使用应执行桅杆使用说明书的规定,不得超载使用。
(2)桅杆组装应执行使用说明书的规定,桅杆组装的直线度应小于其长度的1/1000, 且总偏差不应超过20mm。
(3)桅杆节间的连接螺栓紧固时,应逐次对称交叉进行,且应满足规定的力矩值。
(4)桅杆基础应根据桅杆载荷及桅杆竖立位置的地质条件及周围地下情况设计。
(5)采用倾斜桅杆吊装设备时,其倾斜度不得超过15°.
(6)当两套起吊索、吊具共同作用于一个吊点时,应加平衡装置并进行衡监测。
(7)吊装过程中,应对桅杆结构的直线度进行监测。
2.桅杆稳定性校核
(1)需进行桅杆稳定性校核的情况
大型设备起重吊装作业中,若桅杆不在桅杆使用说明书规定的性能参数范围内使用的 特定情况下,需进行桅杆稳定性校核。例如,桅杆的接长高度超过桅杆使用说明书推荐工 况的高度,或者主吊滑轮组的吊装张角(即主吊滑轮组与桅杆轴线之间的夹角) 超过使用说明书性能参数规定的角度等。稳定性校核不合格的不能使用。
(2)桅杆的结构与受力特性
桅起重机的结构形式很多。常用的桅杆结构形式有两种:钢管桅杆(多为小型桅 杆)和钢制格构式桅杆。后者是大、中型的桅杆起重机采用的主要形式,大、中型桅杆也 有少量采用半箱型结构形式。 桅杆是细长压杆,有轴心压杆和偏心压杆两种受力形式。轴心压杆只承受轴心压力。 而偏心压杆除了承受压力,还要承受偏心弯矩,计算时,应按压弯组合进行。 压杆的破坏形式主要是失稳。
(3)稳定性校核的依据或方法
桅杆的稳定性校核应按照桅杆设计计算书采用的计算公式、参数和方法进行。在桅杆 设计计算书难于查询时,应优先采用现行国家标准《起重机设计规范》GB/T3811—2008 规定,进行稳定性核算。
(4)桅杆稳定性校核的基本步骤
1)受力分析与内力计算
计算出桅杆的最大吊装受力,计算内力(轴力、弯矩),并 画出内力图
2)查算桅杆的截面特性数据
根据桅杆的设计技术文件及制造图,查得桅杆的截面 尺寸,并计算桅杆截面的截面特性(包括桅杆的截面面积、截面惯性矩、截面抗弯模量, 上述特性参数也可从桅杆设计计算式查到)
3)计算桅杆长细比
根据桅杆的高度(即长度)求出其计算长度,并与桅杆的截面 的回转半径,求出构件的计算长细比,并求出其换算长细比和假想长细比
4)查得轴心受压稳定系数
根据假想长细比查表得到轴心受压稳定系数
5)进行稳定性计算
按压弯构件整体稳定性计算公式进行稳定性计算
历年案例真题
07.4.1~5
Qj=K1K2Q
1.选择现场合适的汽车吊车完成压缩机的吊装任务,并作荷载核算。
1.由于现场的任何一单台汽车吊均无法吊起82t的压缩机,故压缩机的吊装应考虑采用两台汽车吊进行抬吊。
2.选择现场合适的汽车吊车完成燃气轮机的吊装任务,并作荷载核算
2.对燃气轮机,由于Qj=43(t),故采用一台170t或一台2001汽车吊均可以满足起吊燃气轮机的要求。
3.吊装方案的编制依据是什么?
3.编制吊装方案主要依据是:
(1)有关规程(规范);
(2)施工组织总设计;
(3)被吊装设备的设计图纸及有关参数、技术要求等;
(4)施工现场情况。
4.吊装方案除项目经理审批外,还需报什么人审批?在吊装方案实施前还应征求什么人的意见?
4.还需报监理工程师(业主)审批;在吊装方案实施前还应征求吊车司机的意见。
5.简述吊装方法的选用原则。
5.(1)技术可行:从先进可行、一安全可靠、经济适用、因地制宜等方面进行技术可行性论证。
(2)安全:对每一种技术可行的方法从技术上进行安全分析。(3)保证进度:必须考虑所采用的吊装方法不能影响整个工程的进度。 (4)成本经济:进行吊装方法的最低成本核算。
09.4.3~5
4.对两套压机吊装方案进行技术经济分析,该项目部应选用哪套方案?
4.用技术先进、安全可靠、工期缩短、降低成本等方面进行比较,为以后安装工序创造条件,按合同约定还可以获得提前工期奖[5000X8=40000(元)]。该项目部应选用第二套吊装方案。
5.按问题4选用的吊装方案,吊装成本降低率是多少?
5.采用第二套压机吊装方案后的实际成本费用:320000一8X5000=280000(元);吊装成本降低率:(32-28)/32=12.5%.
10.4.3
计算荷载,判断方案可行
12.1.2
2在主变压器途经桥梁前,除了考虑桥梁的当时状况外,还要考虑哪些因素?相应采取的主要措施有哪些?
2.在主变压器通过桥梁前,除考虑桥梁的当时状况外,还要按桥梁的设计负荷、使用年限,车辆行驶前对每座桥梁进行检测、计算,并未取相关的修复和加固措施。
12.2.4
4.32t桥式起重机吊装方案的审批程序是否符合规定要求?说明理由。
4.32t桥式起重机吊装方案的审批程序不将合规定要求。理由:
(1)总承包方应对分包方进行全过程管理,分包方制定的施工方案应报总承包方审核。
(2)根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》规定,32t桥式起重机的吊装属于超过一定范围的危险性较大的分部分项工程,其吊装方案,除由企业枝术负责人和项目总监审批外,必须由施工单位组织相关专家对一专项方案进行论证。实行总承包管理的项目,由总承包单位组织专家论证会。正确的审批程序:B施工单位编制桅杆系统吊装32t桥式起重机施工方案,经内部审核后报A施工单位,由A施工单位组织专家论证,再经A施工单位技术总负责人审核后报项目总监理工程师批准执行。
13.2.2
计算载荷,方案选择
14.2.1
指出压缩机吊装可能出现哪些方面的吊装作业失稳
二、起重吊装作业失稳的原因及预防措施 1.起重机械失稳:主要原因:超载、支腿不稳定、机械故障、桅杆偏心过大等。预防措施为••严禁超载、严格机械检查、打好支腿并用道木和钢板垫实和加固,确保支腿稳定。 2.吊装系统的失稳 主要原因:多机吊装的不同步;不同起重能力的多机吊装荷载分配不均;多动作、多岗位指挥协调失误,桅杆系统缆风绳、地锚失稳。 预防措施:多机吊装时尽量采用同机型、吊装能力相同或相近的吊车,并通过主副指挥来实现多机吊装的同步;集群千斤顶或卷扬机通过计算机控制来实现多吊点的同步;制定周密指挥和操作程序并进行演练,达到指挥协调一致;缆风绳和地锚严格按吊装方案和工艺计算设置,设置完成后进行检查并做好记录。 3.吊装设备或构件的失稳:主要原因:由于设计与吊装时受力不一致、设备或构件的刚度偏小。预防措施为:对于细长、大面积设备或构件采用多吊点吊装;薄壁设备进行加固加强;对型钢结构、网架结构的薄弱部位或杆件进行加固或加大截面。P49
关联章节
特设法
起重机组装、拆卸
10.1.3
3.事件1吊装作业前还应进行什么工作,应提供哪些资料?
3.出租单位将起重机现场安装完毕后应组织验收。应提供的资料:产品合格证、备案证明、吊车司机上岗证等。
14.2.2
2.35T桥吊安装为何要实施安全监检程序?检测机构应如何实施监检?
35t桥吊属于特种设备,根据特种设备安全法规定,起重机械的制造、安装、改造、维修、使用应有检测检验机构进行监检。监督检验(以下简称监检)程序一般为:申请、受理、监检(即实施过程)、出具监督检验证书。P502(1)安装单位在从事安装前并履行告知手续后,向锅炉使用地的承担相应范围的监检构申请监检。 (2)监检机构接到安装单位申请后,根据设备状况制定监检实施方案,安排符合规定要求的检验人员从事监检工作,并将承担监检工作的监检人员、监检方案(包括监检项目和要求)告知安装单位。 (3)监检过程中,监检人员进行记录,并根据记录填写《监检项目表》。监检机构或人员在监检中发现安装单位违反有关规定,一般问题向安装单位发出《特种设备监督检验工作联络单》,严重问题签发《特种设备监督检验意见通知书》。安装单位应当在规定的期限内处理并书面回复。
焊接技术
焊接技术就是加温加压,或两者并用的条件下,使用焊接材料(焊条或焊丝)在两块 或两块以上的母材(待焊接的工件)产生原子(分子)间结合而连接成一体的操作方法。 焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。焊接技术是机电工程的基础工艺与技 术,广泛应用于国民经济的各个领域。焊接技术、工艺的水平已经成为一个国家技术能力 的重要指标。
焊接材料与设备选用原则
针对不同品种的母材和施焊工况、条件,选择与之相适应的焊接设备和焊接材料是保 证焊接质量、提高焊接效率、降低焊接成本的关键
一、焊接材料的分类与选用原则
(一)焊条
1.焊条的分类
(1)按药皮成分可分
不定型、氧化钦型、钛钙型、氧化铁型、低氢钾型、低氢钠 型、纤维类型、石墨型、钛铁矿型、盐基型等十大类。
化学
(2)按焊渣性质可分
酸性焊条、碱性焊条两大类。
酸碱
(3)按焊条用途可分
结构钢焊条、钼及钼合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低 温钢焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝铝合金焊条和特殊用途焊 条等十大类。
金属
(4)按特殊性能分
超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、底层焊条、铁粉高 效焊条、抗潮焊条、水下焊焊条、重力焊焊条、仰焊焊条等。
应用
2.焊条的选用原则
(1)考虑焊缝金属的力学性能和化学成分
对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。 对于合金结构钢有时还要求合金成分与母材相同或接近。 在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下,应考虑选用比母材强度低的焊条。(韧性好) 当母材中碳、硫、磷等元索的含量偏高时,焊缝中易产生裂纹,应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
C+H2=CH4,把钢中的碳带走了
(2)考虑焊接构件的使用性能和工作条件
对承受动载荷和冲击载荷的焊件,除满足强度要求外,主要应保证焊缝金属具有较高的塑性和韧性, 可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。接触腐蚀介质的焊件,应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条或其他 耐腐蚀焊条。在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊件,应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。
(3)考虑焊接结构特点及受力条件
对结构形状复杂、刚性大的厚大焊件,在焊接过程中,冷却速度快,收缩应力大,易产生裂纹, 应选用抗裂性好、韧性好、塑性高、氢裂纹倾向低的焊条。如低氢型焊条、超低氢型焊条和高韧性焊条等。
(4)考虑施焊条件
当焊件的焊接部位不能翻转时,应选用适用于全位置焊接的焊条。 对受力不大、焊接部位难以清理的焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。 没有直流焊机时,必须选用可交、直流两用的焊条。 在狭小或通风条件差的场合,在满足使用性能要求的条件下,应选用酸性焊条或低尘焊条。
(5)考虑生产效率和经济性
在酸性焊条和碱性焊条都可满足要求时,应尽量选用酸性焊条。对焊接工作量大的结构, 有条件时应尽量选用高效率焊条,如铁粉焊条、重力焊条、底层焊条、立向下焊条和高效不锈钢焊条等。 这不仅有利于生产率的提高,而且也有
口诀:小金汉接受十件礼花
(二)焊丝
1.实心焊丝
钨极惰性气体保护焊是
是在惰性气体的保护下,利用钨电极与工件间产生的电弧热 熔化母材和填充焊丝的一种焊接方法。焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出,在电弧 周围形成气体保护层隔绝空气,以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响,从而 可获得优质的焊缝。保护气体主要采用氩气。
熔化极惰性气体保护焊
是使用熔化电极,以外加气体作为电弧介质,并保护金属 熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法。
(3)选择实心焊丝的成分主要考虑焊缝金属应与母材力学性能或物理性能的良好匹 配,如耐磨性、耐蚀性;焊缝应是致密的和无缺陷的。
2.药芯焊丝
药芯焊丝又分为有缝和无缝药芯焊丝。无缝药芯焊丝的成品丝可进行 镀铜处理,焊丝保管过程中的防潮性能以及焊接过程中的导电性均优于有缝药芯焊丝。
(1)按保护情况可分
为气体保护(C02、富Ar混合气体)和自保护以及埋弧堆焊
(2)按焊丝直径可分
为细直径(2.Omm以下)和粗直径(2.0mm以上)
(3)按焊丝断面可分
简单断面和复杂断面。
(4)按使用电源可分
交流陡降特性电源和直流平特性电源
(5)按填充材料可分
造渣型药芯焊丝(氧化钛型、钛钙型、氟钙型)和金属粉芯药芯焊丝
3.药芯焊丝与手工焊条和钨极惰性气体保护焊丝的比较。
(1)优势:
1)把断续的焊接过程变为连续的生产方式,从而减少了焊接接头的数目,提高了焊 缝质量,也提高了生产效率,节约了能源。 2)对各种钢材的焊接适应性强,通过调整焊剂(针对特定的药芯焊丝)的成分和比 例,可极为方便和容易地提供所要求的焊缝化学成分。 3)工艺性能好,焊缝成形美观。采用气渣联合保护,获得良好成形。加入稳弧剂使 电弧稳定,熔滴过渡均匀。 4)熔敷速度快,生产效率高。在相同焊接电流下药芯焊丝的电流密度大,熔化速度 快,其熔敷率约为85%〜90%,生产率比焊条电弧焊高约3〜5倍。 5)可用较大焊接电流进行全位置焊接。
(2)缺点:
1)焊丝制造过程复杂。
2)焊接时,送丝较实心焊丝困难。
3)焊丝外表容易锈蚀,粉剂易吸潮,因此对药芯焊丝保存和管理的要求更为严格。
(三)保护气体
空气中有些组分会对特定的焊接熔池产生有害影响,保护气体的主要作用就是隔离空 气中这些组分,使其对焊缝的影响减小或杜绝,实现对焊缝和近缝区的保护。
1•惰性气体
主要有氩气和氦气及其混合气体,用以焊接有色金属、不锈钢和质量 要求高的低碳钢和低合金钢。
2.惰性气体与氧化性气体的混合气体
如Ar+C02、Ar+CO2+02等。
3.C02气体
是唯一适合于焊接的单一活性气体,C〇2气体保护焊具有焊速高、熔 深大、成本低和全空间位置焊接,广泛应用于碳钢和低合金钢的焊接。
口诀:控诉成龙
4.保护气体还可来自其他方面
如焊条药皮就可以产生保护气体,产生气体的主要 有纤维素,碳酸盐等。埋弧焊焊剂也能产生少量的保护气体。
(四)焊剂
1.焊剂的分类
(1)按制造方法可分
熔炼焊剂
熔炼焊剂是指一定比例的各种配料放在炉内熔炼,然后经过水冷,使 焊剂形成颗粒状,经烘干,筛选而形成的一种焊剂。主要优点是化学成分均匀,可以获得 性能均匀的焊缝。由于焊剂在制作过程中高温熔炼过程合金元素被氧化,所以焊剂中不能 添加铁合金,因此不能依靠焊剂向焊缝大量添加合金元素。熔炼焊剂是目前生产中使用最 为广泛的一种焊剂。
烧结焊剂
烧结焊剂是指将一定比例的各种粉状配料加入适量粘接剂,混合搅拌 后经过高温烘干烧结成块,然后粉碎、筛选而制成的一种焊剂。
粘接焊剂
粘接焊剂是指将一定比例的各种粉状配料加入适量粘接剂,经过混合 搅拌,粒化和低温烘干而制成的一种焊剂,以前称之为陶质焊剂。
(2)按化学成分可分为高猛焊剂、中锰焊剂、低锰焊剂和无锰焊剂。
(3)按化学特种可分为酸性焊剂、碱性焊剂、和中性焊剂。
(4)按焊剂用途可分为埋弧焊剂和电渣焊剂。
2.焊剂的作用
焊剂在焊接电弧的高温区内熔化反应生成熔渣和气体,对熔化金属 起保护和冶金作用。
3.焊剂使用的注意事项
(1)焊剂应放在干燥的库房内。库房内应装有去湿机,控制室内湿度,防止焊剂受潮,影响焊接质量。 (2)焊剂使用前应按说明书所规定的参数进行烘焙,通常在250〜300°C下烘焙2h。 (3)为防止产生气孔,焊前接缝处及其附近20mm的焊件表面应清除铁锈、油污、水分等杂质。 (4)回收的焊剂,应过筛清除渣壳、碎粉及其他杂物,与新焊剂按比例(如1:3)混合均匀后使用。 (5)埋弧焊的焊剂必须与所焊钢种和焊丝相匹配,保证焊接质量和焊缝性能。电渣焊 的焊剂应具有适当的导电率;适当的黏度;较髙的蒸发温度;良好的脱渣性、抗裂性和抗 气孔的能力。
二、常用的焊接设备及选用原则
(一)焊接电源
1.弧焊电源一般有弧焊变压器、直流弧焊发电机和弧焊整流器。 弧焊电源的外特性应是陡降的,即随着输出电压的变化,输出电流的变化应很小。 熔化极气体保护电弧焊和埋弧焊可采用平特性电源,它的输出电压在电流变化时变化很小。 2.弧焊变压器提供的是交流电,应用较广。 与直流电源相比具有结构简单、制造方便、使用可靠、维修容易、效率高、成本低等优点。 3.直流弧焊发电机其稳弧性好、经久耐用、受电网电压波动的影响小, 但制造较复杂,消耗材料较多,空载损耗大,已被列入淘汰产品。
4.弧焊整流器是采用硅二极管或可控硅作整流器的直流弧焊电源。 5.晶体管式弧焊电源用大功率晶体管组成,能获得较高的控制精度和优良的性能,但成本较高。 6.电阻焊变压器,空载电压范围为1〜36V,电流可达几万安,适用于交流电阻焊机。
(二)焊机
1.焊机的分类
(1)手工焊机
主要有co2气保焊机,氩弧焊机,混合气体保护焊机等类型,其中 氩弧焊机对工人的操作技能要求较高。
(2)自动焊机
是由电气控制系统,并根据需要配备送丝机,焊接摆动器,弧长跟踪 器,各种回转驱动装置,工装夹具,滚轮架,焊接电源等组成的一套自动化焊接设备。 包括焊接机器手,环纵缝自动焊机,变位机,焊接中心,龙门焊机等。
2.常用的焊机
(1)埋弧焊机特性
1)埋弧焊机分为自动焊机和半自动焊机两大类。生产效率高、焊接质量好、劳动条件好。 2)埋弧焊是依靠颗粒状焊剂堆积形成保护条件,主要适用于平位置(俯位)/焊接。 3)埋弧焊剂的成分主要是MnO、Si02等金属及非金属氧化物,难以焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金。
4)适用于长缝的焊接。
5)不适合焊接薄板。
(2)钨极氩弧焊机特性
1)氩气能充分而有效地保护金属熔池不被氧化,焊缝致密,机械性能好。
2)明弧焊,观察方便,操作容易。
3)穿透性好,内外无熔渣,无飞溅,成形美观,适用于有清洁要求的焊件。
4)电弧热集中,热影响区小,焊件变形小。
5)容易实现机械化和自动化。
口诀:明天穿鸭绒
(3)熔化极气体保护焊机特性
1)C02气体保护焊生产效率高、成本低、焊接应力变形小、焊接质量高、操作简 便。但飞溅较大、弧光辐射强、很难用交流电源焊接、设备复杂。有风不能施焊(环境风 速达到或超过2m/s,在没有采取防风措施的情况下,不能施焊),不能焊接易氧化的有色 金属。 2)熔化极氩弧焊的焊丝既作为电极又作为填充金属,焊接电流密度可以提高,热量 利用率高,熔深和焊速大大增加,生产率比手工钨极氩弧焊提高3〜5倍,最适合焊接铝、 镁、铜及其合金、不锈钢和稀有金属中厚板的焊接。
(4)等离子弧焊机特性
具有温度高、能量集中、较大冲击力、比一般电弧稳定、各项有关参数调节范围广的特点。
口诀:重温蔡文姬
(三)焊接设备选用原则
1.选用原则
(1)安全性必须通过国家对低压电器的强制性“CCC”认证。 (2)经济性价格服从于技术特性和质量,其次考虑设备的可靠性、使用寿命和可维修性。 (3)先进性提高生产率、改善焊接质量、降低生产成本。 (4)适用性充分发挥应有的效能。
口诀:安静闲适
2.淘汰落后设备
根据《住房及城乡建设部公告》第659号(2007-6-14公布),立即淘汰落后 设备清单中,焊接设备有:直流弧焊机;电动机驱动旋转直流弧焊机全系列;交流弧焊机 BX1—135;BX2—500;直流弧焊机电动发电机AX1—500;AP—1000;箱式电阻炉SX系列。
焊接方法与工艺评定
焊接方法是直接影响焊接成本、焊接效率和焊接质量的主要因素
一、常用的焊接方法
(一)电弧焊
以电极与工件之间燃烧的电弧作为热源,是目前应用最广泛的焊接方法。
1.焊条电弧焊
以外部涂有涂料的焊条作为电极及填充金属,电弧在焊条端部和被焊工件表面之间燃 烧,熔化焊条和母材形成焊缝。涂料在电弧作用下产生气体,保护电弧,又产生熔渣覆盖 在熔池表面,防止熔化金属与周围气体相互作用,又向熔池添加合金元素,改善焊缝金属 性能。
2.埋弧焊
以连续送进的焊丝作为电极和填充金属。焊接时,在焊接区上面覆盖一层颗粒状焊 剂,电弧在焊剂层下燃烧,将焊丝端部和局部母材熔化,形成焊缝。埋弧焊可以采用较大焊接电流, 其最大优点是焊接速度高,焊缝质量好,特别适合于焊接大型工件的直缝和环缝。
口诀:埋大直环
3.钨极气体保护焊
(1)属于不(非)熔化极气体保护电弧焊
是利用钨极与工件之间的电弧使金属熔化 而形成焊缝。焊接中钨极不熔化,只起电极作用,电焊炬的喷嘴送进氩气或氦气起保护电 弧和熔池作用,还可根据需要另外添加填充(焊丝)金属。 是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法。
口诀:钨底薄
(2)属于不(非)熔化极电弧焊
它是利用电极和工件之间的压缩电弧(转移电弧) 实现焊接,电极常用钨极,产生等离子弧的等离子气可用氩气、氮气、氦气或其中两者的 混合气,焊接可添加或不添加金属。 等离子电弧挺直,能量密度大,电弧穿透能力强。 焊接时产生的小孔效应,对一定厚度内的金属可不开坡口对接,生产效率高,焊缝质量好。
口诀:质好效高是等离
4.熔化极气体保护电弧焊
是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作为热源,利用电焊炬喷嘴喷出的气体 来保护电弧进行焊接。熔化极气保焊的保护气体有氩气、氮气、co2或这些气体的混合 气体。以氩气、氮气为保护气体的称熔化极惰性气体保护焊,以惰性气体和氧化性气体 (〇2、C02)的混合气体或C02或02+032的混合气体作为保护气时,称为熔化极活性 气体保护焊。熔化极气体保护焊的优点是可以方便地进行各种位置焊接,焊接速度快、熔 敷率较高。
口诀:熔气速快任意焊
5.药芯焊丝电弧焊
属于熔化极气体保护焊的一种类型,也是利用连续送进的焊丝与工件间的电弧作为热 源的,焊丝芯部装有各种成分药粉。焊接时外加气体主要是co2,药粉受热分解熔化,起 到造气、造渣、保护熔池、渗合金及稳弧作用。若不另加保护气体时,叫自保护药芯焊丝 电弧焊。
口诀:喊卖五等荣耀
(二)电阻焊
以电阻热为能源的焊接方法,包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻为能源 的电阻焊,主要有点焊、缝焊、凸焊及对焊等。
口诀:凸点对焊
口诀:电阻焊缝凸对点
(三)钎焊
利用熔点比被焊材料的熔点低的金属作钎料,经过加热使钎料熔化,靠毛细管作用将 钎料吸入到接头接触面的间隙内,润湿金属表面,使固相与液相之间相互扩散而形成钎焊 接头。
(四)螺柱焊
将螺柱一端与板件(或管件)表面接触通电引弧,待接触面熔化后,在螺柱上加一定 压力完成焊接的方法。LNG罐顶部防潮层钢板外侧需焊接大量的混凝土挂钉。采用螺柱 焊的方法可提高功效十几倍。
(五)其他焊接方法
电子束焊、激光焊、闪光对焊、超声波焊、摩擦焊、爆炸焊、电渣焊、高频焊、气 焊、气压焊、冷压焊、扩散焊等。
二、焊接工艺评定
(一)焊接工艺评定及其作用
1.焊接工艺评定:在产品正式焊接以前,对初步拟定的焊接工艺细则卡或其他规程中的焊接工艺进行的验证性试验。 即按准备采用的焊接工艺,在接近实际生产条件下,制成材料、工艺参数等均与产品相同的模拟焊接试板,并按产品的技术条件对试板进行检验。
2.若全部有关指标符合技术要求,则证明初步拟定的焊接工艺是可行的,此时即可 根据焊接工艺评定报告编制正式的焊接工艺细则卡,用以指导实际产品的焊接。
3.若检验项目指标中有一项不合格,则表明该焊接工艺不能用于生产,需作相应修 改或重新拟定后,再做焊接工艺评定试验。
4.焊接工艺评定作用:用于验证和评定焊接工艺方案的正确性,其评定报告不直接 指导生产,是焊接工艺细则(卡)的支持文件,同一焊接工艺评定报告可作为几份焊接工艺卡的依据。
(二)焊接工艺评定依据
根据不同产品和焊接工艺评定的具体要求,按相应的工艺评定标准的规定进行评定。
(三)焊接工艺评定的步骤
1.编制焊接工艺评定委托书。
2.拟定焊接方式,需要考虑的因素主要包括:
(1)母材的物理特性
例如现在LNG罐普遍采用的9%Ni钢(也有称为Ni9钢,化 学式为06Ni9DR,属低温容器钢)由于其磁化特性,在用普通的逆变焊机施焊时,会出 现磁偏吹现象。所以根据9%Ni母材的这一物理特性,宜选用具有消磁特性的焊机进行施 焊。无定形树俾如ABS/PC、PVC、PMMA及PES;半结晶树脂如HDPE、PA、PP、 TPO的焊接宜采用振动焊。
(2)母材的化学特性
例如钦及钛合金的化学活性大,易被氧、氮等污染,所以不能 采用手弧焊、二氧化碳气保焊等焊接方法。目前常用的是氩弧焊、埋弧焊和真空电子束 焊。铝、镁合金和合金钢焊接多采用钨极和熔化极惰性气体保护焊。
(3)焊缝的受力状况
例如板材的搭接焊缝一般作为密封焊,其焊缝抗折弯性能较差, 储罐底板的焊接多采用这种形式,这类焊接多采用手工电弧焊和二氧化碳气体保护焊。
(4)待焊部件的几何形状
例如大型构件或重型结构,其焊缝规则且填充量较大,宜 采用埋弧自动焊。而对于薄板的点焊和焊缝,宜采用电阻焊。
(5)焊接位置
例如必须采取仰焊的焊缝,则无法使用埋弧焊。
口诀:华丽纸盒哦
3.按焊接工艺评定标准或设计文件规定,拟定焊接工艺指导书或评定方案、初步工 艺。确定焊接方法后,需制定焊接工艺参数。 焊接工艺参数的种类各不相同,如手弧焊主要包括:焊条型号(或牌号)、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、 道数、检验方法等等。
4.按照拟定的焊接工艺指导书(或初步工艺)进行试件制备、焊接、焊缝检验(热 处理)、取样加工、检验试样。
5.根据所要求的使用性能进行评定。若评定不合格,应重新修改拟定的焊接工艺指 导书或初步工艺,重新评定。
6.整理焊接记录、试验报告,编制焊接工艺评定报告;评定报告中应详细记录工艺 程序、焊接参数、检验结果、试验数据和评定结论,经焊接责任工程师审核,单位技术负 责人批准,存入技术档案。
口诀:议论屎汉奸
7.以焊接工艺评定报告为依据,结合焊接施工经验和实际焊接条件, 编制焊接工艺规程或焊工作业指导书、工艺卡,焊工应严格按照焊接作业指导书或工艺卡的规定进行 焊接。
口诀:数你公平,报告编工
(四)焊接工艺评定要求
1.一般要求
(1)焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据,并在工程施焊之前完成。 焊接工艺评定所用的焊接参数,原则上是根据被焊钢材的焊接性试验结果来确定的, 尤其是热输入、预热温度及后热温度。对于焊接性已经被充分了解,有明确的指导性焊接 工艺参数,并已经实践中长期使用的国内、外生产的成熟钢种,一般不需要由施工企业进行焊接性试验。对于国内新开发生产的钢种,或者由国外进口未经使用过的钢种,应由钢 厂提供焊接性试验评定资料。否则施工企业应收集相关资料,并进行焊接性试验,以作为 确定焊接工艺评定参数的依据。
(2)焊接工艺评定所用的设备、仪表应处于正常工作状态,钢材、焊接材料必须符合 相应标准,由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件。 (3)主持评定工作和对焊接及试验结果进行综合评定的人员应是焊接工程师。 (4)完成评定后资料应汇总,由焊接工程师确认评定结果。 (5)经审查批准后的评定资料可在同一质量管理体系内通用。
口诀:钢表苹果汁
例如,对压力容器焊接工艺评定的基本要求有:从焊缝处的部位来讲,受压壳体上的 纵、环焊缝,法兰、接管、管板上的焊缝和受压元件上的点固焊、吊装焊•、组装焊点及耐 蚀堆焊层等均要求进行焊接工艺评定。评定时分别按对接焊缝、角焊缝和堆焊焊缝三种方 式制备试板。其中对接焊缝试板要进行外观检查、射线探伤(无损探伤)、拉伸试验和冲 击试验等;耐蚀堆焊层试板要进行渗透探伤、弯曲试验和化学成分分析。
2.评定规则
(1)改变焊接方法必须重新评定;当变更焊接方法的任何一个工艺评定的重要因素 时,须重新评定;当增加或变更焊接方法的任何一个工艺评定的补加因素时,按增加或变 更的补加因素增焊冲击试件进行试验。 (2)任一钢号母材评定合格的,可以用于同组别号的其他钢号母材;同类别号中,高 组别号母材评定合格的,也适用于该组别号与低组别号的母材组成的焊接接头。 (3)改变焊后热处理类别,须重新进行焊接工艺评定。 (4)首次使用的国外钢材,必须进行工艺评定。 (5)常用焊接方法中焊接材料、保护气体、线能量等条件改变时,需重新进行工艺评定。
3.评定资料管理
(1)评定的所有原始资料应全部收集,进行系统整理、建档、作为技术资料保存。 (2)企业应明确各项评定的适用范围。 (3)评定资料应用部门根据已批准的评定报告,结合施焊工程或焊工培训需要,按工程或培训项目, 分项编制《焊接工艺(作业)指导书》,也可以根据多份评定报告编制一份《焊接工艺(作业)指导书》。 (4)《焊接工艺(作业)指导书》的编制,必须由应用部门焊接专业工程师主持进行。 (5)《焊接工艺(作业)指导书》应在工程施焊或焊工培训考核之前发给焊工,并进行详细技术交底。
焊接应力与焊接变形及其控制
焊接残余应力和变形,会对焊接构件的承载力和构件的加工精度造成影响。
应从设计、焊接工艺、焊接方法、装配工艺等方面着手,采取相应的措施以降低焊接残余应力和 减小焊接残余变形。
一、焊接应力与变形产生机理
(一)焊接应力
焊接过程中由于温度场的变化及焊件间的约束,在焊缝及附近区域产生的应力称为焊 接应力。焊接过程中产生的应力超过材料的弹性极限,以致冷却后在焊件中留有未能消除 的应力称为焊接残余应力。
(二)变形产生的机理
焊接热输人引起材料局部加热,使焊缝区熔化,而熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则 受到周围材料的限制,受压产生变形。在冷却过程中,已发生变形的这部分材料又受到周 围材料的制约,不能自由收缩,在不同程度上又拉伸而产生变形。与此同时,熔池凝固, 金属冷却收缩也产生了相应的收缩拉应力和变形。这种随焊接热过程而变化的内应力场和 构件变形,称为瞬态应力与变形。在室温条件下,焊后残留于构件中的内应力场和宏观变 形称为焊接残余应力与焊接残余变形。
二、焊接残余应力的危害及降低焊接应力的措施
(一)焊接残余应力的危害
1.对结构刚度的影响
当外部载荷产生的应力与结构中某区域的残余应力叠加之和达到屈服点时,这一区域 的材料就会产生局部塑性变形,丧失了进一步承受外部载荷的能力,造成结构的有效截面 积减小,结构的刚度也随之降低。
2.对受压杆件稳定性的影响
当外部载荷弓丨起的压应力与残余应力中的压应力叠加之和达到屈服点,这一部分截面 就丧失进一步承受外部载荷的能力。这就削弱了构件的有效截面积,并改变了有效截面积 的分布,降低了受压杆件的稳定性。
3.对静载强度的影响
没有严重应力集中的焊接结构,只要材料具有一定的塑性变形能力,残余应力不影响 结构的静载强度。反之,如材料处于脆性状态,则拉伸残余应力和外部载荷应力叠加有可 能使局部区域的应力首先达到断裂强度,导致结构早期破坏。
4.对疲劳强度的影响
残余应力的存在使变载荷的应力循环发生偏移。这种偏移,只改变其平均值,不改变 其幅值。结构的疲劳强度与应力循环的特征有关,当应力循环的平均值增加时,其极限幅 值就降低,反之则提高。因此,如应力集中处存在着残余应力,疲劳强度将降低。
5.对焊件加工精度和尺寸稳定性的影响
把一部分材料从焊件上机械切除时,此处的残余应力也被释放。残余应力原来的平衡 状态被破坏,焊件发生变形,加工精度受影响。
6.对应力腐蚀开裂的影响
应力腐蚀开裂是拉伸残余应力和化学腐蚀共同作用下产生裂纹的现象,在一定材料和 介质的组合下发生。应力腐蚀开裂所需的时间与残余应力大小有关,拉伸残余应力越大, 应力腐蚀开裂的时间越短。
口诀:金刚经脆皮(豆)腐
影响构件承受静载能力;造成结构脆性断裂;影响结构的疲劳强度;影响结构的刚度和稳定性;应力区易产生应力腐蚀和开裂;影响构件精度和尺寸的稳定性。
(二)降低焊接应力的措施
1.设计措施
(1)构件设计时尽量减少焊缝的数量和尺寸,可减小变形量,同时降低焊接应力。
(2)构件设计时应避免焊缝过于集中,从而避免焊接应力峰值叠加。
(3)优化设计结构,如将容器的接管口设计成翻边式,少用承插式。
口诀:两寸房中茶改饭
2.工艺措施
(1)采用较小的焊接线能量
较小的焊接线能量的输入能有效地减小焊缝热塑变的范围和温度梯度的幅度,从而降 低焊接应力。
(2)合理安排装配焊接顺序
合理的焊接顺序,使焊缝有自由收缩的余地,降低焊接中的残余应力。例如,在大型 储罐底板的焊接中,先进行短焊缝的焊接,焊接过程中不要加外力约束,使其能够自由收 缩,可以有效地降低短焊缝中的残余应力。
(3)层间进行锤击
焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域,使金属晶粒间的应力得以释放,能有效地减少焊 接残余应力从而降低焊接应力。例如,在进行铸铁部件的焊接时,不及时进行敲击以释放 应力,焊缝周边的母材会出现明显的裂纹。
(4)预热拉伸补偿焊缝收缩(机械拉伸或加热拉伸)
对于那些阻碍焊接区自由伸缩的部位,采用预热或机械方式,使之与焊接区同时拉伸 (膨胀)和同时压缩(收缩),就能减小焊接应力,这种方法称为预热拉伸补偿法。
(5)焊接高强钢时,选用塑性较好的焊条
选用塑性较好的焊条施焊,由于焊缝的金属填充物具有良好的塑性,通过塑性变形, 可有效地减小内应力。
(6)采用整体预热
构件本体上温差越大,焊接残余应力也越大。焊前对构件进行预热,能减小温差和减 慢冷却速度,两者均能减小焊接残余应力。
(7)消氢处理
采用低氢焊条以降低焊缝中的含氢量。焊后及时进行消氢处理。都能有效降低焊缝中 的氢含量,减小氢致集中应力。 消氢处理的温度一般为300〜350°C,保温2〜6h后冷却。消氢处理的主要目的是使 焊缝金属中的扩散氢迅速逸出,降低焊缝及热影响区的含氢量,防止氢致应力集中而产生 冷裂纹。
(8)采用热处理的方法
整体高温回火、局部高温回火或温差拉伸法(低温消除应力法,伴随焊缝两侧的加热 同时加水冷却)。由于构件残余应力的最大值通常可达到该种材料的屈服点极限,而金属 在高温下屈服点将降低。所以将构件的温度升高至某一定数值时,内应力得以部分释放, 残余应力的最大值也减少到该温度对应的屈服极限以下。如果要完全消除结构中的残余应 力,则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度,所以一般所取的回火温度接近于这个温度。
(9)利用振动法来消除焊接残余应力
构件承受变载荷应力达到一定数值,经过多次振动后,结构中的残余应力逐渐降低, 即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。一般大型焊件使用振动器消除应力。振动 法的优点是设备简单、成本低,时间比较短,没有高温回火时的氧化问题,已在生产上得 到一定应用。例如,大推力火箭的焊接组件,就采用振动平台来消除内应力。
口诀:萧何曾与素贞亲热,真的
三、焊接变形的危害性及预防焊接变形的措施
(一)焊接变形的分类
焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温条件下的残余变形。就 残余变形而言,又可分为焊件的面内变形和面外变形。
1.面内变形:可分为焊缝纵向收缩变形、横向收缩变形和焊缝回转变形。
2.面外变形:可分为角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳波浪变形。
口诀:面内-纵横转面外-脚扭弯失稳
(二)焊接变形的危害
降低装配质量;影响外观质量,降低承载力;增加矫正(变形)工序,提高制造成本。
口诀:便装在城外
(三)预防焊接变形的措施
1.进行合理的焊接结构设计
(1)合理安排焊缝位置。焊缝尽量以构件截面的中性轴对称;焊缝不宜过于集中。
(2)合理选择焊缝尺寸和形状。在保证结构有足够承载力的前提下,应尽量选择较小 的焊缝尺寸,同时选用对称的坡口。
(3)尽可能减少焊缝数量,减小焊缝长度。
口诀:维持形状,少读书
2.采取合理的装配工艺措施
(1)预留收缩余量法
为了防止焊件焊接以后发生尺寸缩短,可以通过计算,将预计发生缩短的尺寸在焊前 预留出来。为了保证预留的准确,应将估算、经验和实测三者相结合起来。
(2)反变形法
为了抵消焊接变形,在焊前装配时,先将焊件向焊接变形相反的方向进行人为的变 形,这种方法称为反变形法。只要预计准确,反变形控制得当,就能取得良好的效果。反 变形法常用来控制角变形和防止壳体局部下塌。
(3)刚性固定法
刚性固定法适用于较小的焊件,在焊接施工中应用较多,对防止角变形和波浪变形有 显著的效果。为了防止薄板焊接时的变形,常在焊缝两侧加型钢、压铁或楔子压紧固定。 此法在焊接大型储罐底板时采用较多。装配压力容器及球罐时,往往采用弧形加强板、曰 字形夹具进行刚性固定。
(4)合理选择装配程序
对于大型焊接结构,适当地分成几个部件,分别进行装配焊接,然后再拼焊成整体。 这样,小部件可以自由地收缩,而不至于引起整体结构的变形。如储罐底板焊接可以先焊 短焊缝,再焊长焊缝。
口诀:变性愈合
3.采取合理的焊接工艺措施
(1)合理的焊接方法。
尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法。
不宜用焊条电弧焊,特别不宜选用气焊。
(2)(合理焊接规范)合理的焊接线能量。尽量减小焊接线能量的输入能有效地减小变形。
(3)合理的焊接顺序和方向。
(4)进行层间锤击(打底层不适于锤击)。
口诀:方锤归顺
焊接质量检验方法
一、焊前检查
从人、机、料、法、环五个方面进行检査。
五字真言
(一)焊工资格检查
检查焊工资格是否在有效期限内,考试项目是否与实际焊接相适应。例如,焊工操作 证(合格项目)有效期为4年。若在焊工操作证有效期内中断焊接工作达6个月,也需重 新进行焊工的资格考试。
口诀:46不靠(补考)
(二)焊接设备检查
焊接设备质量检查包括焊接设备型号、电源极性是否符合工艺要求,焊炬、电缆、气 管和焊接辅助工具,安全防护等是否齐全。
(三)原材料检查
原材料检查包括对母材、焊条(焊丝)、焊剂、保护气体、电极等进行检查,是否与 合格证及国家标准相符合,及检查包装是否破损、过期等。
(四)技术文件的检查
对焊接结构设计及施焊技术文件的检查要审查焊件结构是否设计合理、便于施焊、易 保证焊接质量;检查工艺文件上工艺要求是否齐全、表达清楚;新材料、新产品、新工艺 施焊前应检查是否进行了焊接工艺试验。
(五)焊接环境检查
对焊接场所可能遭遇的环境温度、湿度、风、雨等不利条件,检查是否采取可靠防护 措施。
例如,出现下列情况之一时,如没采取适当的防护措施,应立即停止焊接工作。 1.采用电弧焊焊接时,风速等于或大于8m/s; 2.气体保护焊接时,风速等于或大于2m/s; 3.相对湿度大于90%; 4.采用低氢型焊条电弧焊时,风速等于或大于5m/s; 5.下雨或下雪; 6.管子焊接时未垫牢,管子悬空或处于外力作用下; 7.打底焊时,施焊环境处于强振动或敲击工况中。
无应力配管
(六)焊接过程的检查
为了确保焊接工艺指导书规定的各项参数的正确执行,通常的做法是增加检查的程 序,既由专职或兼职质检员从焊接工序初始,就对人、机、料、法、环等各因素进行过程 检查、监控,主要检查装配质量是否符合图样要求,坡口表面是否清洁、装夹具及点固焊是否合理, 装配间隙和错边是否符合要求,是否要考虑焊接收缩量等。有效的检查能显著提高焊接质量和合格率。
二、焊接中检验
(一)焊接工艺
焊接中是否执行了焊接工艺要求,包括焊接方法、焊接材料、焊接规范(电流、电 压、线能量)、焊接顺序、焊接变形及温度控制。
(二)焊接缺陷
多层焊层间是否存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷,缺陷是否已清除。
(三)焊接设备
焊接设备运行是否正常,包括焊接电源、送丝机构、滚轮架、焊剂托架、冷却装置、 行走机构等。例如,对大型石油储罐边板与边板对接缝焊接时,为了减少对接缝焊接的底 板表面变形,焊接中检验尤其重要。
焊接时应按以下程序进行焊接中检验:
1.先进行焊道局部处理,若发现由于焊接变形产生的应力使对接焊道根部产生裂纹, 应用碳弧气刨或磨光机进行彻底处理,并进行PT检验,合格后才可进行下一步工作安 排,该项检查工作对于大型储罐尤其重要。 2.点焊:在以上焊接工作结束后,边板对接口处会不同程度地产生翘曲变形,使本 来接合严密的边板与垫板之间产生间隙,在点焊之前必须进行检查处理。 3.焊接:全部边板对接缝点焊后,再进行焊接。
三、焊后检验
(一)外观检验
1.利用低倍放大镜或肉眼观察焊缝表面是否有咬边、夹渣、气孔、裂纹等表面缺陷。
口诀:底漆要加温
2.用焊接检验尺测量焊缝余高、焊瘤、凹陷、错口(边)等。
口诀:(坚)持预留边线
3.检验焊件是否变形。
例如,大型立式圆柱形储罐焊接外观检验要求,对接焊缝的咬边深度,不得大于 0.5mm;咬边的连续长度,不得大于100mm;焊缝两侧咬边的总长度,不得超过该焊缝 长度的10%;咬边深度的检查,必须将焊缝检验尺与焊道一侧母材靠紧。
(二)致密性试验
1.液体盛装试漏
对于不承压的容器、设备、管道,可采用直接盛装检验用液体的方法,通过检查容 器、设备、管道的焊缝外侧是否有渗漏以试验焊缝致密性。
2.气密性试验
将压缩气体通入容器或管道内至规定的检验压力,在焊缝外部涂发泡剂(例如肥皂 水),检查焊缝是否有气泡渗漏。
3.氨气试验
焊缝一侧通入氨气,另一侧焊缝贴上浸过酚酞一酒精、水溶液的试纸,若有渗漏,试 纸上呈红色。
4.煤油试漏
在焊缝一侧涂刷白垩粉水溶液,待其干燥后,会在焊缝上附着一层白垩粉。在焊缝的 另一侧浸煤油。如有渗漏,漏点处的白垩粉上会留下油渍。
5.氦气试验
焊缝一侧通入氦气,另一侧用氦气检漏仪来检测。如果有泄漏,氦气检测仪会发出报 警。以此来测定焊缝的致密性。
6.真空箱试验
在焊缝上涂上发泡剂(例如肥皂水),用真空箱覆盖在涂有发泡剂的待检焊缝上,抽 真空。若有渗漏,会透过真空箱的观察视窗观察到有气泡产生。真空试漏箱检测法适用于 焊缝另一侧为封闭的场所,例如,储罐罐底焊缝。
口诀:海岸真没企业
(三)强度试验
1.液压强度试验常用水进行,试验压力为设计压力的1.25〜1.5倍。 2.气压强度试验用气体为介质进行强度试验,试验压力为设计压力的1.15〜1.20倍。
(四)无损检测
1.射线探伤方法(RT)
目前应用较广泛的射线探伤方法是利用(x、y)射线源发出的贯穿辐射线穿透焊缝 后使胶片感光,焊缝中的缺陷影像便显示在经过处理后的射线照相底片上,能发现焊缝内 部气孔、夹渣、裂纹及未焊透等缺陷。
2.超声波探伤(UT)
利用压电换能器件,通过瞬间电激发产生脉冲振动,借助于声耦合介质传入金属中形 成超声波,超声波在传播时遇到缺陷就会反射并返回到换能器,再把声脉冲转换成电脉 冲,测量该信号的幅度及传播时间就可评定工件中缺陷的位置及严重程度。 超声波比射线探伤灵敏度高,灵活方便,且周期短、成本低、效率高、对人体无害, 但显示缺陷不直观,对缺陷判断不精确,受探伤人员经验和技术熟练程度影响较大。
3.渗透探伤(PT)
当含有颜料或荧光粉剂的渗透液喷洒或涂敷在被检焊缝表面上时,利用液体的毛细作 用,使其渗入表面开口的缺陷中,然后清洗去除表面上多余的渗透液,干燥后施加显像 剂,将缺陷中的渗透液吸附到焊缝表面上来,从而观察到缺陷的显示痕迹。 液体渗透探伤主要用于检查坡口表面、碳弧气刨清根后或焊缝缺陷清除后的刨槽表 面、工卡具铲除的表面以及不便磁粉探伤部位的表面开口缺陷。
4.磁性探伤(MT)
利用铁磁性材料表面与近表面缺陷会引起磁率发生变化,磁化时在表面上产生漏磁 场,并采用磁粉、磁带或其他磁场测量方法来记录与显示缺陷的一种方法。磁性探伤主要 用于检查表面及近表面缺陷。该方法与渗透探伤方法比较,不但探伤灵敏度高、速度快, 而且能探查表面一定深度下缺陷。
5.涡流探伤(ET)
利用探头线圈内流动的高频电流可在焊缝表面感应出涡流的效应,有缺陷会改变涡流 磁场,引起线圈输出(如电压或相位)变化来反映缺陷。其检验参数控制相对困难,可检 验导电材料表面或焊缝与堆焊层表面或近表面缺陷。
6.超声波衍射时差法(TOFD)
依靠从待检试件内部结构(主要是指缺陷)的“端角”和“端点”处得到的衍射能量 来检测缺陷,用于缺陷的检测、定量和定位。衍射时差法超声(简称TOFD)检测技术在 超高压管道焊接检查上已使用。
(1)TOFD技术优越性
1)一次扫查几乎能够覆盖整个焊缝区域(除上下表面盲区),可以实现非常高的检测 速度;
2)可靠性要好,对于焊缝中部缺陷检出率很高;
3)能够发现各种类型的缺陷,对缺陷的走向不敏感;
4)可以识别向表面延伸的缺陷;.
5)采用D—扫描成像,缺陷判读更加直观;
6)对缺陷垂直方向的定量和定位非常准确,精度误差小于1mm;
7)和脉冲反射法相结合时检测效果更好,覆盖率100%。
(2)TOFD技术局限性
1)近表面存在盲区,对该区域检测可靠性不够;
2)对缺陷定性比较困难;
3)对图像判读需要丰富经验;
4)横向缺陷检出比较困难;
5)对粗晶材料,检出比较困难;,
6)对复杂几何形状的工件比较难测量。
7.其他检测方法。
包括:大型工件金相分析;铁素体含量检验;光谱分析;手提硬度试验;声发射试 验等。
8.无损探伤的应用
对压力容器焊接接头质量检测方法的选择要求有: (1)压力容器壁厚小于等于38mm时,其对接接头应采用射线裣测,由于结构等原 因,不能采用射线检测时,允许采用可记录的超声检测。 (2)容器壁厚大于38mm(或小于38mm,但大于20mm,且材料抗拉强度规定值下 限大于等于50MPa)时,其对接接头如采用射线检测,则每条焊缝还应附加局部超声检 测,局部检测比例为原检测比例的20%,附加检测应包括所有焊缝交叉部位。 (3)对有无损检测要求的角接接头,T形接头,不能进行射线或超声检测时,应做 100%表面检测。 (4)铁磁性材料压力容器的表面检测应优先选用磁粉检测。 (5)有色金属制压力容器对接接头应尽量采用射线检测。
历年案例真题
14.1.1
1.埋弧焊适用于焊接大型钢管柱构件的那些部位?焊接工艺评定时,应制定那些焊接工艺参数?
适合于焊接大型工件的直缝和环缝P57
确定焊接方法后,需制定焊接工艺参数。焊接工艺参数的种类各不相同,如手弧焊主要包括:焊条型号(或牌号)、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等等。P59
关联章节
特设法
特种设备焊接
10.1.1~3
2.安装公司对容器补焊处理是否合法?说明理由。
2.安装公司对补焊处理不合法。理由:因为安装公司不具备压力容器的制造或现场组焊资质。