焊接安全论文范文

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焊工作业时在电弧高温作用下，电焊条产生的氧化铁、氧化锰、氟化物、二氧化钛、二氧化硅等烟尘，来自钢板表面涂层的氧化锌、氧化铜、丙烯醛、甲醛等有毒气体和各种金属粉尘，以及由于焊接电弧的紫外线辐射，使空气中氧、氮转化成的臭氧和焊接过程中产生的一氧化碳等气体，都对人极为不利，易使人造成伤害如：①呼吸、神经系统损伤：可使人胸闷无力、喉咙嘶哑、咳嗽、厌食、头晕、头痛或有发烧感冒之感。②尘肺，通常叫吸肺：肺叶丧失弹性，纤维化，使人感到胸闷、气短、呼吸困难，并咳嗽多痰、心痛等。③氟中毒：使人嗓痛、午夜发烧，第二天早晨烧退，但身感疲倦、无力，严重者可影响到骨胳。④锰中毒：少量锰对人无寄存器，但可使人神经系统遭受损伤，易失眠、性机能下降、月经失调、手易颤抖、失去平衡。⑤不锈钢烟尘中的铬、镍等元素有致癌倾向等伤害。那么焊工个人防护措施主要是对头、面、眼睛、耳、呼吸道、手、身躯等方面的人身防护。焊接作业人员可佩载一般防护用品（如工作服、手套、眼镜、口罩等）外，针对特殊作业场合，还可以佩戴空气呼吸器（用于密闭容器和不易解决通风的特殊作业场所的焊接作业），防止烟尘危害。

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660MN多功能压机立柱为清华大学机械工程系设计的大型压机的大型铸件，属铸造箱型结构，重量约252吨，外形尺寸分别为2100×2100×13000mm，由于吨位过大，无法实现整体铸造，分顶部、下部两段铸造，然后周边焊接，对接成一体的铸焊件，材质为GS20Mn5N，碳当量CE=0.46~0.6%，可焊性一般。该压机国内少见，由太原重工股份有限公司轧锻分公司承担制造。博士论文，铸件对接。。如下是对该立柱的对接焊方面做相应的研究。

首先，焊接方法采用Ar+CO2气体保护焊和埋弧自动焊两种，焊材分别选用φ1.2ER50-6及φ4.0 H10Mn2，焊剂选用SJ101。由于对接坡口深且截面较复杂，焊缝质量要求高，为全熔透焊缝，技术标准依据JB/T 5000.3-1998，焊后消应力。博士论文，铸件对接。。生产过程中焊接区域需进行预热、层间锤击、焊后缓冷等多项措施。博士论文，铸件对接。。由于焊后立柱整体的平面度、直线度、垂直度均要求控制在±5mm之内，所以特别强调装焊过程的尺寸控制，严格按照工艺执行，具体如下：

一、装配及准备工作

（1）用角磨机清理坡口表面，再次确认坡口表面无缺陷，检查坡口钝边是否符合要求，及时进行修理。；

（2）检查坡口根部的错边量≤2mm，并进行必要调整，根部装δ=20mm

宽度200mm的内衬圈，预留坡口间隙3mm，装配门字形固定板，预热后焊接；

（3）由金工在两段铸件上划出两个方向的中心线并打标记，以便装配时找正。按设计图将两段铸件分别用方钢垫平放置，立柱四个面分别用水平仪测量平面度，用钢丝测量直线度，用吊线的方法测量垂直度，均要求控制在能加工起来的尺寸公差范围内。

（4）断焊点固，隔300mm焊150mm，焊角20mm，焊前需对断焊区域局部预热，预热温度200℃～250℃；

（5）立柱装配完成后（安装翻身起吊用的卡箍），经检验人员复检后方可施焊，两侧焊缝可同时进行；

（6）焊前立柱外侧用远红外线履带加热片配热电耦控温对焊缝区域进行加热，加热温度200℃~250℃，由于部件对接处较厚，需反复加热，用硅酸铝纤维、石棉布扎紧保温，封底前需对坡口根部进行火焰加热，焊接过程丙烷加热立柱内腔，焊后保温缓冷。

图3 立柱截面图

二、焊接及顺序

（1）首先对称左右两侧立焊封底，采用气体保护焊，同时填充至40mm左右，；

（2）平焊封底，采用气体保护焊填充至40mm左右，弯角处、爬坡处封底焊填充40mm左右；

（3）翻身180°平焊封底并填充50mm左右，采用气体保护焊；

（4）封底后采用埋弧自动焊填充，弯角处仍采用气体保护焊；

（5）随后每次翻身90°，埋弧自动焊填充，填充量据实际变形情况定，每翻一周逐渐增加；

（6）焊完进行后热处理，温度控制在250℃-300℃之间，保温6小时以上，之后缓冷至室温；

（7）探伤要求应不低于母材超声波探伤标准。探伤合格后，进炉退火消应力。

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中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

在很长的一段时期，我国的建筑行业多采取的是钢筋混泥土的建筑结构，但随着土木工程和新的力学体系，新的设计方法出现，经过时间见证，钢筋混凝土的结构在超高层建筑中，有着明显的缺陷，那就是自重很大，于是，更多的设计师和建造师便开始寻找新的建筑结构来更好的实施对建筑的设计施工，终于，经过无数次的实验和实践的检验，最终选用了强度很大的钢材来实施结构设计，甚至演变成为钢结构建筑结构，直到目前为止，钢结构的建筑已经成为一种建筑风潮。不仅大大推进了我国建筑设计施工的发展，更大大提升了建筑的整体质量。

二. 高层建筑钢结构特点分析

高层建筑钢结构工程在设计施工中有着很强的专业性和技术性要求，作为一种新型的建筑设计体系，有着自己的严格的设计施工要求，从地质地形的勘察测量，到对各种钢材料的选择运用，整体的框架的搭建，各部分大小构件的设计剪裁，到实地的施工安装，一直到后期的质量管理，质量的全面监控，及其对整体工程的保养维护，都是一个紧密结合的过程，对施工方的设计水平，技术能力，专业水平，管理能力等一系列综合能力提出了挑战。

1.工序繁多，高层施工，立体施工，相互交叉施工，这是高层建筑钢结构施工的第一特点，也是施工的难点之一，必须做好全面细致的科学设计，统筹安排，从设计施工到施工人员的安全保护，都要有着极其高的标准和要求。

2.高层建筑钢结构施工多半位于高空，空间狭小，但由于工序繁多，需要准备的各种部件和施工器械品种繁多，操作人员的空间移动位置小，安全保障难度高，对众多的零部件和施工的构件无处安放，对升降传输速度安全性有着高端要求。

3.工程进度控制难度大，高空作业，超高的施工标准，严格的施工规范，高端的材料处理，科学的安装，合理安全的拆迁等一系列巩固都受到了各种因素的影响，比如材料的质量，各种构件的传送，自然气候因素，焊接技术等各个方面。

三.高层建筑钢结构施工技术操作

在高层建筑钢结构施工过程中，钢结构的安装施工工序繁多，施工复杂，笔者将结合多年的施工经验，从一些具体的施工环节做出探讨，对相关环节的施工步骤和施工质量控制措施作出分析。

1.要做好施工前的各种准备。

（一）要经过实地勘察测量得到准确的各种数据，结合双方的建设协议，综合考虑各种影响因素，做出科学合理的工程设计，制定施工标准和施工规范，严格实行权责制度，做到目标明确，权责分明。

（二）在施工前要做好各种物料，装吊设备的准备和检测，保证施工要用到的各种机械设备够足够齐全，且都能够保持正常运行状态，同时，要做好对施工人员的培训，加强对相关技术的掌握，提高对各种机械的操控熟练程度，加强心理素质的测验和锻炼。

（三）要对即将施工的场地做出清理，对周边的人员和物品进行分离，同时，将各种即将用到的机械设备运输到现场布置合理。

2．钢柱安装施工步骤及质量控制

( 一) 钢柱的安装

根据构件的设计参数、现场条件、施工工期，选配相应的吊运机具和人力;并做好吊装前的检验。之后要确定柱子吊装时合适吊点。无论构件大小都要试吊一次，使构件离地200 mm 左右，检查各部位有无问题，在确保安全可靠的情况下正式吊装; 柱子就位时回钩要缓慢，穿引螺栓要准确，柱子地脚螺栓紧固牢固。柱子顶端用4 根缆绳封固; 横梁就位后两端各用2根缆绳封固，缆绳方向与横梁垂直。主构件完全稳定，找正精平后，临时缆绳拆除。

（二）钢柱校正质量控制

工程中钢柱安装校正采用单构件安装校正法，以每节柱的柱顶中心线相重合为原则进行安装校正。校正方法用2 台经纬仪从两个不同方向进行测控，如两条基线不在同一条直线上，这说明柱子不垂直，需要进行调整，最终将柱顶偏差控制在2 mm 范围内。对标高测量控制，保证同一节高度柱顶标高偏差在5 mm 范围之内。

3．高强度螺栓安装

高强度螺栓的连接和固定的质量控制: 扭剪型高强度螺栓在供货、装运、保管过程中应轻装轻放，防止螺栓损伤与沾污。安装时要确保穿孔的自由通过，严禁锤击穿孔，穿孔方向要保持一致，垫圈位于螺母一侧，确保高强度螺栓连接板接触面的平整。

4．钢结构的焊接

（一）钢结构主要焊接内容和形式

柱和柱接头焊接、柱与梁连接板焊接和栓钉焊接。焊接形式为全熔透焊接。焊工需取得平焊、立焊、横焊的技术资格，并且熟悉工程的焊接要求。施工时制定的焊接顺序为: 对整体来说，由平面中心向四周扩展，采用结构对称、节点对称焊，先焊钢梁、后焊钢柱。

（二）焊接质量控制要求

雨天不安排焊工作业; 焊接过程中每一条焊缝的焊渣都要清理干净，并认真检查焊缝质量; 焊接完毕后用角向打磨机将焊缝两侧各100 mm 范围内打磨干净，以便探伤。

5．钢结构的除锈与涂装

（一）防绣漆质量控制

钢结构在工厂涂装二底防绣漆，现场只需对高强螺栓接头、焊接接缝、运输吊装碰撞损伤部位进行补涂。

（二）防火涂料质量控制

现场涂装防火涂料。涂装前对涂装部位表面进行清理，按二级防火标准设计要求的涂层厚度和遍数涂装施工。

四，高层建筑钢结构工程在现场安装过程中的安全控制

1.要建立健全安全控制管理体系。施工单位要设立专门的安全管理部门，实施安全生产责任制，在提升施工人员安全意识的基础上，加强对施工材料设备的检查，减少因为施工材料设备而带来的安全隐患。规范操作，严格执行安全措施。实施全过程的安全控制。

2.根据各种构件的高度来安装好爬梯，如此，以方便施工人员的上下，同时，要做好爬梯的绑扎固定。同时，要张挂水平安全网进行防护，在进行水平安全防护网的安装中，防护网一般在高空施工人员的十米以内。

3.施工人员要挂好安全带。安全带是整个钢结构安装施工过程中重要的安全防护措施之一。比如，在钢梁安装完毕之后，要设置好安全绳，如此可以方便让施工人员将安全带佩戴好。

五.结束语

高层建筑钢结构的施工具有极大的技术性和挑战性，施工单位必须做好科学合理的设计，设定严格科学的施工规范，并精心准备施工所用各种器械设备，加强对施工人员的培训，提高整个施工队伍的技术能力和综合素质。在施工时候既要保证施工进度，控制施工质量，又要结合施工的实际情况，从全局出发，统筹全局，兼顾细节，保证施工的科学合理性，保证整个高层建筑钢结构施工的安全稳定，优质高效。为推动我国建筑业的进步，经济的发展，人们生活水平的提高，做出贡献。

参考文献：

[1]于炎鑫 王英杰 荣帆 试论高层建筑的钢结构施工技术 [期刊论文] 《企业技术开发(学术版)》 -2009年8期

[2]丁卫东 洪晓兰 试论高层建筑钢结构的施工技术与测量技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年8期

[3]胡伟龙 试论高层建筑钢结构的施工技术与构造 [期刊论文] 《城市建设与商业网点》 -2009年14期

[4]王志伟 试论钢结构施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年22期何文

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1 概述

大庆油改煤工程主体由东北电力设计院设计，锅炉本体部分由哈尔滨锅炉厂设计制造供货，为HG-410/9.8-HM16型锅炉，锅炉为单锅筒、自然循环锅炉、集中下降管倒U型布置和固态排渣煤粉炉，锅炉前部为炉膛，四周布满膜式水冷壁，炉膛出口处布置屏式过热器，水平烟道装设两级对流过热器，炉顶水平烟道转向室和尾部包墙采用膜式管包敷，尾部竖井烟道中交错布置两级省煤器和两级空气预热器。论文参考，吊装。

锅炉构架采用全钢结构，均为焊接形式，炉膛过热器和上级省煤器以及省煤器出口灰斗均悬吊在顶板上，尾部空气预热器和下级省煤器支撑在后部柱和梁上。

本项目主要针对国内焊接结构的410T及以上的电站锅炉的结构特点，打破以往吊装方法，变侧前开口为侧后开口，并改顶板组件部分次梁缓装，受热面大件吊装穿插于钢结构吊装过程中。本项目的实施，减少了大件的倒钩次数，增大了吊装过程的安全性，可靠性，使方案更加合理，较同类型机组锅炉吊装工期提前15天。本项目主要是结合了焊接结构与高强螺栓结构的钢结构特点，并将二者吊装方法即侧开口和顶开口有机的融合在一起，同时将受热面大件吊装穿插与钢结构吊装过程中。本项目应用于宏伟电厂二期工程4、5号炉大件吊装过程中，两台炉的工期较同类型锅炉吊装工期提前30天，为4号炉封闭和5号炉吊装到顶赢得了时间。

2 吊装方法的分析和改进

2.1原有的成型吊装方法及特点

查阅以往新华、富拉尔基及宏伟热电厂一期工程等施工组织设计，其结构基本与此炉一致。其开口的选定均为Z1-Z2间即侧前开口，新华工程顶板组件整体吊装，富拉尔基工程顶板组件分4件吊装，吊装结束后再吊水冷壁，宏伟电厂一期1、2、3号炉均是顶板组件整体吊装，吊装结束后再吊水冷壁，宏伟电厂一期1、2、3号炉均是顶板组件整体吊装，然后吊装火室部分。

综合上述安装方法有如下特点：

2.1.1混凝土框架为预制，与锅炉同步安装，硬支撑可以借助混凝土框架。

2.1.2顶板结构整体吊装找正后，再吊火室部分，结构稳定，但较保守。论文参考，吊装。

2.1.3借助煤仓间混凝土框架，用配制的钢梁加固炉前Z1柱以防Z1柱变形。

2.1.4炉前Z1柱与混凝土框架需连接8道硬支撑。

2.1.5火室部分组件倒钩次数多，安全性差。

2.2 改进后的吊装方法及特点分析

宏伟热电厂二期工程混凝土为现场浇制结构，混凝土结构不能与锅炉吊装同步，所以锅炉吊装固定不能借助煤仓间框架，从而给锅炉吊装提出了心的课题，必须改进原方案。经过研究商讨，从安全角度出发，首先选择吊装尾部Z5柱组件，利用拖拉绳固定方式，即从后向前吊装，在吊装过程中，如采用Z1-Z2开口，炉前Z1柱因煤仓间框架无法达到支点高度，所以只有改变原方案，采取Z2－Z3间开口，Z2-Z3开口有如下特点：

2.2.1减少了加固用的钢材，如按Z1－Z2开口需要如下材料加固型钢I402.7T，20厚钢板0.9T，焊条200KG。论文参考，吊装。

2.2.2省煤器出口灰斗可以从底侧用两台吊车直接就位，如按Z1-Z2开口省煤器灰斗（重22T）须临时吊挂于钢梁上，安全性不可靠。论文参考，吊装。

2.2.3吊装火室部分比较困难，危险性大。

针对2.2.3进行分析，研究顶板图纸，根据高强螺栓结构的吊装经验，采取顶板组件部分顶开口，次梁DL-26、DL-27、DL-28、DL-22、23、24可缓吊，不影响整体结构，这样解决了吊装火室的危险性，每个组件供需倒用一钩，即先吊前部顶板组件，然后吊火室部分。再吊顶板组件，使Z2－Z3间为大开口，吊装水冷壁水冷壁组件将组件临时挂至DL-2顶板上，然后用吊车倒钩即可直接就位，解决了吊装火室问题。采用上述吊装方案，除上述优点外，水冷壁组件吊装工期较原方案提前6天，吊装省煤器灰斗提前3天。因为省煤器出口灰斗临时存放后，还须吊装就位，前部Z1柱硬支撑安装与Z1柱加固提前3天，尾部烟道吊装提前2天，前包墙吊装提前1天，总体吊装工期提前15天，安全性大大保证，但有一定风险性，结构稳定性差，但通过实践证明是可行的 。

3结论