创新型-利用履带式加热器提升焊接环境温度

1、.研究提升冬季焊接施工环境温度的新方法山东电建二公司鄂温克项目部呼伦贝尔星火QC小组前言我公司承建的鄂温克发电厂2×600MW新建工程，本工程位于呼伦贝尔海拉尔地区，海拉尔地处我国东北边陲，属寒温带大陆性季风气候，冬季严寒冷峻。年平均气温为-1至-2。锅炉专业冬季焊接施工难度大，在冬季焊接施工过程中，我们要严格按照DL/T869-2004火力发电厂焊接技术规程中5.1.1规定，“允许进行焊接操作的最低环境温度因钢材不同，分别为：A-I类为-10；A-II、A-III、B-I类为0”的标准执行，但是目前在火力发电厂冬季焊接施工中，正真能够达到此标准要求的焊接环境温度，保证冬季施工的顺利

2、进行，减少环境因素对焊接工作造成影响，困难较大，如何用最好的方法提升冬季焊接施工环境温度，成为刻不容缓需要解决的问题。小组概况表1：小组概况表课题名称利用履带式加热器，提升冬季焊接施工环境温度项 目 部鄂温克单 位锅炉工程处小组名称呼伦贝尔星火QC小组登 记 号成立时间2009年10月9日登记时间小组概况姓 名性别年 龄文化程度职 务组内分工谷水香男39中专主任组长冯克军男33大专主任组织协调侯万明男39中专班长策划、实施田兆岩男28本科技术员策划、实施尹洪杰男40高中质检员施工指导邓超女24本科技术员数据统计邱德山男37高中电工现场实施吴守营男24中专热处理工现场实施接受QC教育情况人均接受

3、QC教育20-26小时制表：田兆岩 时间：2009.10.04 一、 选择课题查阅有关目前冬季焊接施工时提升环境温度的各类方式方法的资料及相关信息，虽然形式多样，但归结起来，中心目标一个：形成一个“暖封闭”的空间，方法总共三点：煤或碳燃烧取暖，电取暖（热风幕或电暖器），通暖气管道取暖， 表2:现有冬季焊接施工中提升环境温度的方式对比表方法一：焦炭炉取暖方法二：热风幕取暖方法三：暖气管道说明：在搭设的防风棚内，制作大型（大的油漆桶做成简易的炉子）焦炭炉，填焦炭，生火取暖，基本能够达到环境温度要求，满足冬季焊接施工说明：在搭设的防风棚内，在两端固定两个热风幕式的加热器，集中向棚内输送热风，能够达到

4、环境温度要求，满足冬季焊接施工说明：搭设的防风棚内或简易的操作间，在其中安装管径较大的暖气管道，能够达到环境温度要求，满足冬季焊接施工优点：操作简单缺点：温度可控性差，严重浪费人工，焦炭燃烧产生的大量的烟尘对人体有害，火灾风险性大优点：操作简单缺点：需要投入成本购置大量的热风幕设备，升温速度慢，设备已损坏，现场摆放困难。优点：无需人工操作缺点：成本投入太大，无法重复使用总体情况：目前形式多样，但是各有缺点，均不适用于本工地制表：田兆岩 时间：2009.10.05 通过以上调查，小组成员认真讨论，提出根据本工程冬季严寒漫长的特点，制定出适合本工地实际情况的较为合理的方法，因此课题确立为：研究提升

5、冬季焊接施工环境温度的新方法二、 确定目标目标值确定：满足现场锅炉冬季焊接施工的环境温度必须达到的要求：A-I类为-10；A-II、A-III、B-I类为0；B-I、B-III类为5。三、 提出各种方案并确定最佳方案（一）寻找设计思路小组成员将从目前的现有方法进行优缺点分析，取其精华，去其糟粕：表3:冬季焊接施工中提升环境温度的方式分析表 需要投入成本 升温速度慢 设备容易损坏 烟尘对人体有害 浪费人工 成本投入太大 温度可控性差 热风幕暖气管道焦炭炉操作简单制表：田兆岩 时间：2009.10.06 从以上分析中可以看出，我们新方法需要保留的最重要的一点，就是必须有操作简单灵活的特点，然后要克

6、服几种方法的缺点，所以我们需要利用头脑风暴法，寻求新的方法、方案，以便选择出最好的一种。（二）设计方案的提出与论证1、 中心目标：暖封闭空间的制作暖封闭空间1、使用脚手架，外面敷设阻燃篷布2、利用启动锅炉废料管，制作架子，外面敷设加厚棉篷布3、用主厂房封闭用的彩板搭设类似厂房的封闭空间对于暖封闭空间，小组成员提出如下三种设计思路：表4:暖封闭空间思路分析表：制表：田兆岩 时间：2009.10.06 表5:暖封闭空间思路论证表：对以上三设计思路，分别并进行了分析：思路一思路二思路三优点：安全系数价高，脚手架容易搭设缺点：保温性能较差，对于环境温度的提升速度和达到温度后的维持效果不好；另外脚手架长

7、期使用的租赁费较高优点：初投入少，棉篷布较阻燃篷布价格低廉，而且利用废料，可以避免了架管租赁费；保温性能较好缺点：不能防火，有火灾隐患优点：外观美观，封闭性较好，保温性较好缺点：成本投入太大，搭设难度较大，不利于重复利用总结：分析后，采用第二种思路，可以在加热方法上予以弥补，并在现场布置消防器材。制表：田兆岩 时间：2009.10.07 经以上方案选择分析论证：1、使用工地废料制作框架，外面敷设棉篷布，可以有效的保证暖空间的保温性，并且成本相对较低，可以重复利用，操作较为简单。2、其缺点就是防火性较差，我们将进一步处理此项缺点。2、 加热方法：对于加热方法，小组成员提出三种设计思路：表6:加热

8、方法思路表：加热方法1、焦炭炉辅以热风幕2、直接悬挂热处理用履带式加热器3、从启动炉接暖气管道制表：田兆岩 时间：2009.10.07 对以上三种设计思路，分别进行分析：表7：加热方式思路对比、分析表思路一思路二思路三优点：操作较为简单，产热量加大缺点：温度可控性差，每天先生焦炭炉，必须专人监护，升温速度较慢，浪费人工，劳动效率较低，存在火灾隐患，烟尘对人体有害优点：产热量较大，升温速度快，可操作性较强缺点：目前是采用垂直悬挂或横向悬挂，容易烫伤施工人员，而且热量四周辐射，不能集中对环境温度予以提升优点：产热量大，恒温持久，无污染缺点：成本投入太大，需要购置适当规格的管道及阀门，成本高，投入人

9、力物力成本太高总结：分析后，采用第二种思路，加热器布置方式上予以改进 制表：田兆岩 时间：2009.10.07 （三）确定最佳方案 通过分析论证，我们最终确定提升和维持冬季焊接施工环境温度的最佳方案分为三步：表8：最佳方案表履带式加热器法提升焊接环境温度1、暖空间制作：利用启动锅炉废料管，制作架子，外面敷设加厚棉篷布3、现场实施并进行优化2、加热装置制作制表：田兆岩 时间：2009.10.08四、制定对策1、方案的分解为制定出切实可行的对策，小组成员首先对实现方案的各个环节进行了细化：表9：方案分解表:1、材料准备 2、加工制作敷设棉篷布，暖空间组装成型3、组装废料管323，150米；1085

10、，60米，槽钢、角铁、16#钢筋、16#铁丝等边角余料或废料硅酸铝针刺毯（1000mm*350mm）、棉篷布（6m*8m）履带式加热器，电脑温控仪，电源线、温度计制作暖空间框架制作加热装置框架电加热装置组装成型调试好温度曲线，通电试用，并测量施焊时的环境温度 履带式加热器提升环境温度新方法 4、试用 制表：田兆岩 时间：2009.10.08制定对策表表10：对策表序号对 策目 标措 施完成时间地 点负责人1材料准备硅酸铝针刺毯棉篷布控制辐射方向，放置失火和人员烫伤形成保温性能较好的暖空间1、裁剪制作符合要求的加热装置框架、控制辐射、促进安全的的材料。（1000mm*350mm）2、提交购买计划

11、（6m*8m）2009.10.15-2009.11.2现场冯克军尹洪杰田兆岩侯万明邱德山废料管323，150米；1085，60米，槽钢、角铁、等边角余料或废料制作暖空间框架从启动锅炉废料或目前设备包装的边角余料挑选合适的材料。履带式加热器，电脑温控仪，电源线、温度计、16#钢筋、16#铁丝控制加热装置根据北疆工地调来热处理房子目前设备情况选取合适的设备2加工制作制作暖空间框架满足四周封闭，密闭性良好的要求1、依据受热面设备尺寸进行下料制作。2、焊接成形。3、棉篷布敷设、试装。2009.10.13现场田兆岩尹洪杰3制作加热装置框架长度能满足履带式加热器敷设6001000mm调节自如1、依据设计图

12、纸进行下料。2、焊接成形。3、检验其可调性。2009.11.16现场邱德山侯万明吴守营4组装、试用高于环境温度0的要求，达到5以上1、检查四周棉篷布密闭性良好2、调整加温的功率，控制在7590%2009.11.22现场侯万明尹洪杰吴守营制表：田兆岩 时间：2009.10.12七、对策实施对策实施一：材料准备2009.10.15至2009.11.1日，小组成员提出材料设备相继到位。 硅酸铝针刺毯 履带式加热器 棉篷布 各种规格的废料 铁丝 电脑温控仪对策实施二：制作暖封闭空间小组成员根据受热面设备（后烟道右包墙）组合铺设情况，制作完成暖封闭空间框架，并敷设棉篷布 目标检查：暖封闭框架尺寸合适，方

13、便现场施工，封闭性良好，满足目标要求，。对策实施三：制作加热装置1、 根据选用的履带式加热器，制作框架，950*340*80,分为上下两层，上部用于覆盖 340mm80mm950mm硅酸铝针刺毯，下方敷设履带式加热器，在上部的四角位置缠绕四根铁丝，悬挂于暖封闭框架上，或者下方垫上空心砖，放于焊接场所的地面上。框架制作完成目标检查：将履带式加热器放于其中，尺寸合适，如果加热片较长，还可以在未封闭两侧延伸。满足目标要求对策实施四：装置整体组装、运用1、2009.11.22，小组成员对整个装置进行了整体组装。履带式加热器组装、悬挂于暖封闭空间热加参数调整2装置组合好后，小组成员在通电半小时后进行检测

14、，外部环境温度为-22，暖封闭空间环境温度为7，以及此时的电脑温控仪的运行参数如下试验效果：操作方便，控制灵活，升温及维持环境温度效果较好，安全性高。 工作原理简介：根据现场受热面组合时使用的暖封闭空间大小，选择履带式加热器的片数，经估算，每一片履带式加热器，在设定加热功率和相关参数后，可以使加热器周围40m3范围内，室内为温差保持在2530，如：本次搭设的暖封闭框架为15*4*4=240 m3，放置六片加热装置，半小时后，环境温度内部：7，外部-22，相差29八、效果检查 1、目标值检查： 自2009.11.22日至2009-12-5日，共组合受热面焊口393只，密封焊接800米，暖封闭空间

15、内焊接环境温度维持在515确认为：满足施焊要求表11：装置应用焊接环境温度统计时间外部环境温度内部环境温度09.11.23，9：00am-24509.11.25，2：00am-17909.12.1，8：00am-26409.12.4，9：00am-228 结论：本次新方法的使用，实现了目前高寒地区火力发电厂焊接施工，严格执行DL/T869-2004火力发电厂焊接技术规程中5.1.1规定，“允许进行焊接操作的最低环境温度因钢材不同，分别为：A-I类为-10；A-II、A-III、B-I类为0”的标准的可能，克服冬季焊接施工环境温度太低，无法施工或野蛮施工的弊病综上所述，履带式加热器提升焊接环境温

16、度新方法的研制成功。我们实现了既定目标。2、经济效益：我们可以分别以新旧两种方式进行经济效益的分析：1、相对于使用焦炭炉而言，不用投入人工进行焦炭炉的制作，月节省人工10*70=700元 2、节省每天生炉子时间，每天提高约1小时的施工效率，冬季施工约计5个月，150天*1小时*100人工（受热面组合用工）/每天8小时*70=131250元 3、对于相同用电量的情况下，和电热风式的加热器节省设备购买的费用：12台*800=9600元4、对于产生同样热量所需要的电煤比例为1度电0.5Kg煤，一度电单价0.8元，0.5Kg煤（焦炭）需要，1.8元/Kg*0.5Kg=0.9元，0.80.9，所以在用电和用焦炭的成本上两种方法持平。九、巩固措施1、此新方法目前在鄂温克工地锅炉专业冬季焊接施工中广泛推广；2、优化加热器框架的布置方式，避免与金属结构直接接触，造成因加热器金属丝与框架接触后造成的电脑温控仪跳闸现象或保险丝损坏