第2讲 2H310000机电工程技术(二)(2011年版)

1、联系QQ1165557537第三节：2H311030起重技术本章节知识点是：1）起重机械的参数与载荷处理；2）自行式起重机的选用步骤；3）主缆风绳的概念；4）钢丝绳一般由高碳钢丝捻绕而成；常用的钢丝绳有三类；以及钢丝绳的更换条件；5）吊装方案的选择原则和步骤。2H311031掌握主要起重机械与吊具的使用要求一、起重机械的基本参数及载荷处理(一)起重机的基本参数主要有额定起重量、最大幅度、最大起升高度和工作速度等，这些参数是制定吊装技术方案的重要依据。分析：占车位置重点决定了起重幅度；对象物固定位置决定了起升高度；由幅度和高度决定了起重机起重臂的伸长量；起重臂伸长量起升高度W起重机停车位起重物位

2、幅度 图一(二)载荷处理动载荷、不均衡载荷、计算载荷风载荷在起重工程的设计中，为了计入由于被起升物质运动的速度变化产生的动载荷、以及多滑轮或两台及以上起重机抬吊产生的不均衡载荷对起重设备的设计载荷的影响，常以计算载荷作为计算校核依据，且分别用K1 和K2表示动载荷和不均衡载荷的影响。1动载荷起重机在吊装重物运动的过程中，要产生惯性载荷。习惯上把这个惯性载荷称为动载荷。在起重工程中，以动载荷系数K1计入其影响。取动载荷系数K1为1.1。2在多分支(多台起重机、多套滑轮组、多根吊索等)共同抬吊一个重物时，工作不同步的现象称为不均衡。在起重工程中，以不均衡载荷系数K2计入其影响。取不均衡载荷系数K2

3、为1.1一1.2。3计算载荷在起重工程的设计中，为了计入动载荷、不均衡载荷的影响，常以计算载荷作为计算依据。计算载荷的一般公式为：Qj= K1 K2Q式中：Qj计算载荷；Q设备及索吊具重量。二、自行式起重机的选用(一)自行式起重机的选用选择步骤必须按照自行式起重机的特性曲线进行。第一步：根据被吊装设备或构件的就位位置、现场具体情况等确定起重机的站车位置。站车位置一旦确定，其幅度也就确定了；第二步：根据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)，由起重机的特性曲线，确定其臂长；第三步：根据上述已确定的幅度、臂长，由起重机的特性曲线，确定起重机能够吊装的载荷；第四步：如果起重

4、机能够吊装的载荷大于被吊装设备或构件的重量，则起重机选择合格，否则重选。(二)自行式起重机的基础处理自行式起重机，在吊装前必须对：吊车站立位置的地基进行平整和压实，按规定进行沉降预压试验。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，验收时同样要进行沉降预压试验。三、桅杆式起重机的使用要求桅杆式起重机是非标准起重机，一般用于受到现场环境的限制，其他起重机无法进行吊装的场合。重点是：缆风绳拉力的计算及缆风绳的选择1缆风绳的初拉力初拉力是指桅杆在没有工作时缆风绳预先拉紧的力。一般按经验公式，初拉力取工作拉力的15%一20%。2缆风绳的工作拉力工作拉力是指桅杆式起重机在工作时，缆风绳所承

5、担的载荷。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”。3缆风绳选择的基本原则所有缆风绳一律按主缆风绳选取。进行缆风绳选择时，其力的大小以主缆风绳的工作拉力与初拉力之和为依据。T=Tg+Tc式中：Tg主缆风绳的工作拉力；Tc主缆风绳的初拉力。四、索、吊具及牵引装置的选用原则(一)钢丝绳的选用 强度、截面积与柔性1钢丝绳一般由高碳钢丝捻绕而成。起重工程中常用钢丝绳的钢丝强度极限有1400MPa(1400N/mm2)、1550MPa、l700MPa、1850MPa、2000MPa等数种。2钢丝绳的规格较多，起重工程常用的为6×

6、;19+1、6×37+1、6×61+1三种。在同等直径下：6×19+1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；6×61+1钢丝绳中的钢丝最细，柔性好，但强度低；6×37+1钢丝绳的性能介于上述二者之间。3在起重工程中，用作缆风绳的安全系数不小于3.5；用作滑轮组跑绳的安全系数一般不小于5；用作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1012。4使用较长时间后的钢丝绳会出现磨损、锈蚀和断丝（只要有一根断丝），使其破断拉力明显降低，应停止使用，立即更换。(二)卷扬机1选择电动卷扬机的额定拉力时，应注意滑轮组跑绳的

7、最大拉力不能大于电动卷扬机额定拉力的85%。2卷扬机使用时注意事项1）钢丝绳应从卷筒下方绕入卷扬机，以保证卷扬机的稳定；2）卷筒上的钢丝绳不能全部放出,至少保留3一4圈，以保证钢丝绳固定端的牢固；3）应尽可能保证钢丝绳绕入卷筒的方向在卷筒中部与卷筒轴线垂直，以保证卷扬机受力的对称性；4）卷扬机与最后一个导向轮的最小距离不得小于25倍卷筒长度，以保证当钢丝绳绕到卷筒一端时与中心线的夹角符合规定。2H311032熟悉常用的吊装方法和吊装方案的选用原则一、常用的吊装方法对称吊装法、滑移吊装法、旋转吊装法、超高空斜承索吊运设备吊装法、计算机控制集群液压千斤顶整体吊装大型设备与构件的吊装方法、气(液)压

8、顶升法。二、吊装方案的选择与方案编制(一)吊装方案编制的主要内容 (1)工程概况：包括工程的规模、地点、施工季节、业主、设计者；现场环境条件、现场平面布置(一般用图纸表达)设备的工艺作用、工艺特点、特性、几何形状、尺寸、重量、重心等(一般用图纸和表格表达)；机具情况(自有和可租赁)、工人技术状况；执行的国家法律、法规、规范、标准等，要特别注意规范中的强制性条文；整个方案中的所有原始数据。(2)按方案选择的原则、步骤，进行比较、选择，并得出结论，确定采用的方案(应包括选择过程中必要的计算、分析和表格)。(3)针对已确定的方案进行工艺分析和计算，在工艺分析和计算的基础上进行工艺布置。进行此项工作时

9、应特别注意对安全性的分析和安全措施的可靠性分析。(4)详细绘制吊装施工平面布置图和立面布置图，图中还应特别注意警戒区的设置。(5)施工步骤与工艺岗位分工。如“试吊”步骤中，须详细写明：吊起设备的高度、停留时间、检查部位、是否合格的判断标准、调整的方法和要求等。在工艺岗位分工中，应明确每一个参加吊装施工的人员的岗位责任和职责，以做到施工有序。(6)工艺计算：包括受力分析与计算、机具选择、被吊设备(构件)校核等。(7)安全技术措施必须具体、明确,吊装工程安全操作规程中与方案有关的部分也应该列入。(8)编制进度计划。(9)资源计划：包括人力、机具、材料计划等。(10)成本核算：必须对安全或进度均符合

10、要求的施工方案进行最低成本核算，选择成本较低的吊装方法。如选择大型机械吊装时，要考虑机械台班费和大型机械进出厂费用。(二)吊装方案的选择原则和步骤1、吊装方案的选用原则： 安全、有序、快捷、经济。2、吊装方案的选择步骤(1)技术可行性论证：根据设备特点、现场条件，研究在技术上可行的吊装方法。例如：超高层建筑的上部塔楼结构或设备吊装，由于超高层建筑的楼群面积较大，如采用自行式起重机进行吊装，因起重机靠近塔楼，而从技术上不可行。(2)安全性分析：包括质量安全(设备或构件在吊装过程中的变形、破坏)和人身安全(造成人身伤亡的重大事故)两方面。例如：自行式起重机吊装体长卧式构件，如不采取措施，构件会发生

11、平面外弯曲和扭转变形而破坏。又如在软地基上采用汽车式起重机吊装重型设备，如不对地基进行特殊处理，则可能在吊装过程中发生地基沉陷而导致起重机倾覆，发生重大吊装事故。(3)进度分析：工程中吊装往往制约着整个工程的进度，必须对不同的吊装方法进行工期分析。不同的吊装方法，其施工需要的工期不一样，如采用桅杆吊装的工期要比采用自行式起重机吊装的工期长得多。(4)成本分析：必须在保证吊装安全可靠的前提下，进行成本分析、比较和控制。(5)根据具体情况做综合选择。07年考题背景资料：某施工单位承担一台大型压缩机和一台配套的燃气轮机的吊装任务，压缩机单重为82t，燃气轮机单重为3741t，整体到货。在施工现场可提

12、供200t、170t的大型汽车吊各一台。200t、170t汽车吊吊索具重量均为2t。由于现场条件限制，两台吊车的最佳使用工况如下：汽车吊车吊车臂长作业半径（m）额定负荷（t）200t24.4971170t22.7175.5注：如果用抬吊时，不均衡荷载系数取1.1。项目技术负责人组织编制了吊装方案并经项目经理审核、批准。问题：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。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。3吊装方案的编制依据是什么？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？5简述吊装方法的选用原则。参考答案：1由

13、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。 根据：Qj=K1K2Q，取K1=1.1 K2=1.1则：Q=82+4=86tQj=1.1×1.1×86=104t两台汽车吊分别承受的荷载为Q1=Q2=1042=52t（1分）200t吊车臂杆长度为24.4m，作业半径为9m的情况下，最大起重量71t，大于52t；170t吊车臂杆长为22.7m，作业半径为7m的情况下，最大起重量75.5t，大于52t。故一台200t和一台170t汽车吊抬吊作业可以满足压缩机吊装的要求。2对燃气轮机，由于Qj=11×（37.41+2）=43

14、t故采用一台170t或一台200t汽车吊均可以满足起吊燃气轮机的要求。3编制吊装方案主要依据是：（1）有关规程（规范）；（2）施工组织设计；（3）被吊装设备的设计图纸（有关参数、技术要求）；（4）施工现场情况。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吊装方法的选用原则是：（1）技术可行。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。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。第四节：2H311040焊接技术本节的知识点是

15、：1） 焊接工艺评定的概念、目的；2） 焊接工艺评定的要求；程序；以及评定规则3） 焊接质量的检测方法。焊接环境对焊接质量的影响和控制4） 焊接的无损检测方法2H311041掌握焊接工艺的选择与评定一、焊接工艺评定的目的及标准选用原则(一)焊接工艺评定的目的验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性和评定施焊单位的能力。(二)标准选用原则国内相关的国家和行业技术标准规范对焊接工艺评定都做出了明确的规定和要求。常用的标准有：钢制压力容器焊接工艺评定(JB4708)；现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(GB50236)；建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81)；焊接工艺评定规程(DL/T868)；石油天

16、然气金属管道焊接工艺评定(SY/T0452)等。应用实例： 标准选用长距离原油管道焊接工艺评定选用的标准为石油天然气金属管道焊接工艺评定(SY/T0452)；压力容器焊接工艺评定的通用标准是钢制压力容器焊接工艺评定(JB4708)，该标准主要以焊接工艺因素、对焊接接头的力学性能影响程度作为是否需要进行重新评定焊接工艺的依据，并规定出焊接工艺评定规则、替代范围、试验和检验方法以及合格指标等，是我国压力容器设计、制造必须遵守的强制性技术规程。二、焊接工艺评定要求(一)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。2焊接工艺评定的一般程序拟定焊接工艺指导书 施焊试件和制取

17、试样 检验试件和试样测定焊接接头是否具有所要求的使用性能 提出焊接工艺评定报告 对拟定的焊接工艺指导书进行评定。3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。4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。5完成评定后资料应汇总，由焊接工程师确认评定结果。6经审查批准后的评定资料可在同一质量管理体系内通用。焊接的设备、仪表、施焊人员及结果评定有特定要求切记：压力容器的焊接工艺评定要求：1）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

18、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；2）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；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。(二)评定规则什么情况下不需要或需要做焊接工艺评定？ 1一般不需要由施工企业进行焊接性试验的条件：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。2需要由施工企业进行焊接性试验的条件：1）改变焊接方法必须重新评定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，

19、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、保护气体等条件改变时，需重新进行工艺评定的规定。23110042熟悉焊接的质量检测方法一、焊前检验 6个方面：原材料、技术文件、焊接设备、工件装配质量、焊工资格、焊接环境。重点是： 1、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。切记：焊工合格证(合格项目)有效期为3年。2、焊接环境检查对焊接场所可能遭遇的环境因素：温度、湿度、风、雨等不利条件，检查是否采取可靠防护措施。切记：出

20、现下列情况之一时，如没采取适当的防护措施时，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下雨或下雪；5管子焊接时应垫牢，不得将管子悬空或处于外力作用下焊接；在条件允许的情况下,尽可能采用转动焊接，以利于提高焊接质量和焊接速度。二、焊接中检验 3点：焊接工艺、焊接缺陷、焊接设备重点是：1、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。2、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。应用实例：对大型石油储罐边板与边

21、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的产生翘曲变形，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 三项：外观检验、致密性检验、强度检验(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

22、面缺陷。2用焊接检验尺测量焊缝余高、焊瘤、凹陷、错口等。3检验焊件是否变形。切记：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：不承压设备，直接盛装些液体，试验焊缝致密性。2气密性试验：用压缩空气通入容器或管道内，外部焊缝涂肥皂水检查是否有鼓泡渗漏。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，另一侧浸煤油。如

23、有渗漏，煤油会在白垩上留下油渍。5氦气试验：通过氦气检漏仪来测定焊缝致密性。6真空箱试验：在焊缝上涂肥皂水，用真空箱抽真空，若有渗漏，会有气泡产生。适用于焊缝另一侧被封闭的场所，如储罐罐底焊缝。(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1.25一1.5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.l5一l.20倍。(四)常用焊缝无损检测方法 射线探伤方法(RT) 、超声波探伤(UT)、渗透探伤(PT) 、磁性探伤(MT)。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、)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

24、过处理后的射线照相底片上。主要用于发现焊缝内部气孔、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人金属中形成超声波，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，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

25、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。切记实例：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检测，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