文档内容
2025年一级建造师
机电工程管理与实务
冲刺串讲班
主讲老师:刘忠海2.2 起重技术2.2 起重技术
2.2.1 起重机械的分类与选用
2.2.2 索吊具的分类与选用
2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
2.2.4 吊装方案的编制与实施(变化较大)2.2.1 起重机械的分类与选用
(1)轻小型起重设备
千斤顶 机械千斤顶(包括螺旋式、齿条式)、油压千
斤顶
滑车 吊钩型滑车、链环型滑车、吊环型滑车
起重葫芦 手拉葫芦、手扳葫芦、电动葫芦、气动葫芦、
液动葫芦
卷扬机 卷绕式卷扬机(包括单卷简、双卷筒、多卷
筒)、摩擦式卷扬机2.2.1 起重机械的分类与选用
(2)起重机
起重机可分为:桥架型起重机、臂架型起重机、缆索型起
重机。
梁式起重机、桥式起重机、门式起重机、半门式
桥架型
起重机、装卸桥等
门座起重机和半门座起重机、塔式起重机、流动
臂架型
式起重机、桅杆式起重机、悬臂起重机等
缆索型 缆索起重机、门式缆索起重机2.2.1 起重机械的分类与选用
(3)桅杆起重机
包括桅杆、基座及其附件。是桅杆主体受力结构。
桅杆本体形式有格构式、钢管式、钢管加角钢式
桅杆本体
等。大型桅杆多采用 格构式截面,中小型桅杆也
有采用钢管截面的。
由卷扬机、钢丝绳(跑绳)、起重滑车组、导向
动力-起升系
滑车等组成。近年的吊装作业中也有釆用液压提
统
升系统的桅杆。
包括缆风绳、地锚等:,缆风绳与地面的夹角应在
稳定系统 30°-45°之间,且应与供电线路、建筑物、树木保
持安全距离。2.2.1 起重机械的分类与选用
(3)桅杆起重机
④ 桅杆起重机属于非标准起重机,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。主要适用于某
些特重、特高和场地受到特殊限制的吊装作业。2.2.1 起重机械的分类与选用
2.起重机选用的基本参数
起重机选用的基本参数主要有:吊装载荷、额定起重量、
最大幅度、最大起升高度等,这些参数是制定吊装技术方案的
重要依据。2.2.1 起重机械的分类与选用
2.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。2.2.1 起重机械的分类与选用
2.起重机选用的基本参数
2)计算载荷
(1)动载荷系数
一般取动载荷系数k₁=1.1。2.2.1 起重机械的分类与选用
2.起重机选用的基本参数
2)计算载荷
(2)不均衡载荷系数
在两台及其以上(多台起重机、多套滑轮组等)共同抬吊一个
重物时, 一般取不均衡载荷系数k₂=1.1~1.25。2.2.1 起重机械的分类与选用
2.起重机选用的基本参数
(3)吊装计算载荷
吊装计算载荷(简称计算载荷):等于动载荷系数乘以吊装载荷
。
起重吊装工程中常以吊装计算载荷作为计算依据。在起重工
程的设计中,多台起重机联合起吊设备,其中一台起重机承担
的计算载荷,再计入载荷运动和载荷不均衡的影响,2.2.1 起重机械的分类与选用
2.起重机选用的基本参数
(3)吊装计算载荷
计算载荷的一般公式为:
Q;=k₁×k₂×Q
式中 Q—— 计算载荷;
k₁—— 动载荷系数;
k₂—— 不均衡载荷系数;
Q—— 分配到一台起重机的吊装载荷,包括设备及索吊具重量2.2.1 起重机械的分类与选用
2.起重机选用的基本参数
3)额定起重量
(1)起重机在选定的臂长和回转半径下的最大起重量,应大
于吊装计算载荷。
(2)两台起重机械同时起吊一重物时,宜选用相同类型或性
能相近的起重机。要根据起重机械的起重能力进行合理的负荷
分配;起吊重量不应超过两台起重机械所允许起吊重量总和的
75%。每一台起重机械的负荷量不宜超过其安全负荷量的80%
。2.2.1 起重机械的分类与选用
2.起重机选用的基本参数
4)最大幅度
最大幅度为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。2.2.1 起重机械的分类与选用
2.起重机选用的基本参数
5)最大起升高度
起重机最大起升高度应满足下式要求:
H>H₁+H₂+H₃+H₄
式中 Hm——起重机吊臂顶端下动滑轮的高度(m);
H₁——设备高度(m);
H₂——设备顶面到吊钩的索具高度(包括钢丝绳、平衡梁、卸
扣等的高度) (m);
H₃——基础或地脚螺栓顶面至就位时设备底面的高度(m);
H₄——基础或地脚螺栓顶面高度(m)。2.2.1 起重机械的分类与选用
2.起重机选用的基本参数
5)最大起升高度
起重机最大起升高度应满足下式要求:
H>H₁+H₂+H₃+H₄2.2.1 起重机械的分类与选用
3.流动式起重机的选用
1)流动式起重机的特性曲线
(1)反映流动式起重机的起重能力、最大起升高度随臂长、
幅度的变化而变化的曲线分别称为起重量特性曲线和起升高度
特性曲线。有的起重机已将特性曲线量化成表格形式,称为特
性曲线表。常见的有起重量性能表。
(2)流动式起重机的特性曲线(表)是选用流动式起重机的依据
,一般随机附带。2.2.1 起重机械的分类与选用
3.流动式起重机的选用
2)流动式起重机的选用步骤
(1)根据被吊装设备(构件)的就位平面位置、现场情况确定起
重机的站车位置。站车位置一旦确定,起重机的幅度也就确定
了。
(2)根据被吊装设备(构件)的就位高度、设备尺寸、吊索高度
等确定设备吊装的最小起升高度,再由起重机的起升高度曲线
,确定起重机臂长。2.2.1 起重机械的分类与选用
3.流动式起重机的选用
2)流动式起重机的选用步骤
(3)通过起重机的起重量性能表,查阅起重机在同一幅度时
不同臂长的额定起重量。
(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,否则应重新选择。
(5)计算吊臂与设备、吊臂与附近构筑物、设备与构筑物等之
间的安全距离,若计算结果符合规范要求,则选择合格,否则
应重新选择。2.2.1 起重机械的分类与选用
3.流动式起重机的选用
3)流动式起重机的基础处理
(1)流动式起重机必须在水平坚硬地面上进行吊装作业。吊
车工作位置(包括吊车行走路线)的地基需进行处理。2.2.1 起重机械的分类与选用
3.流动式起重机的选用
3)流动式起重机的基础处理
(2)根据地基土质情况或以测定的地面耐压力为依据,采用
合适的方法进行处理。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,并编制地基处理方案。
(3)处理后的地基应做耐压力测试,常用压重法或请第三方
测试机构进行测试。6.2.1 石油化工工程设计与施工标准
4)《石油化工大型设备吊装工程施工技术规程》SH/T
3515—2017
(4)地耐力检测应符合下列要求:
② 设备吊装常用的地基处理方法有碾压法、换填法、强夯
法(强夯置换法)、桩基法。
③ 常用的地耐力检测方法有压重法。压重块应静置24h, 测
量记录压重块4个位置的沉降量,若四个点最大沉降量不大于
50mm, 则证明处理的地基合格。2.2.2 索吊具的分类与选用
1.钢丝绳、吊索、吊具
1)钢丝绳
钢丝绳的主要技术参数如下:
(1)钢丝绳钢丝的强度极限
钢丝绳钢丝的公称抗拉强度级别有1570MPa(相当于
1570N/mm²) 、1670MPa、1770MPa 、1870MPa 、
1960MPa。2.2.2 索吊具的分类与选用
1.钢丝绳、吊索、吊具
1)钢丝绳
钢丝绳的主要技术参数如下:
(3)钢丝绳的直径
6×19+1钢丝绳一般用作缆风绳、拉索,
6×37+1常用于滑轮组中,作为穿绕滑轮组起重绳,也可用
作吊索;
6×61+1钢丝绳柔性适用于滑轮组、吊索和捆绑吊物等。2.2.2 索吊具的分类与选用
(2)吊索与铅垂线的夹角要求
一般应控制为30°~45°,在特殊情况下,不得大于60°。若采
用2个以上吊点起吊时,每点的吊索与水平线的夹角不宜小于
60°。2.2.2 索吊具的分类与选用
(4)钢丝绳环索(吊装带)不得使用的情况
① 禁吊标志处绳端露出且无法修复;
绳股产生松弛或分离,且无法修复。
② 钢丝绳出现断丝、断股、钢丝挤出、单层股钢丝绳绳芯
挤出、钢丝绳直径局部减小、绳股挤出或扭曲、扭结等缺陷;
无标牌,不得使用。2.2.2 索吊具的分类与选用
3)钢丝绳安全系数
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。其取值应符
合下列规定:
(1)作拖拉绳时,应大于或等于3.5。
(2)作卷扬机走绳时,应大于或等于5。
(3)作捆绑绳扣时,应大于或等于6。
(4)作系挂绳扣时,应大于或等于5。
(5)作载人吊篮时,应大于或等于14。2.2.2 索吊具的分类与选用
4)吊耳、卸扣的使用要求
(1)吊耳使用要求
产品标志 制造厂名称、吊具名称、吊具型号、额定载荷、吊具自
重、 出厂编号、出厂日期
出厂文件 产品合格证明书、产品使用说明书、产品主要材料检验
单 (需要时)、产品试验报告(需要时)、装箱单(需要时)。2.2.2 索吊具的分类与选用
4)吊耳、卸扣的使用要求
(1)吊耳使用要求
③ 设备出厂前应按设计要求做吊耳检测,并出具检测报告
,设备到场后应对吊耳外观质量进行检查,必要时进行无损检
测。
④ 现场焊接的吊耳,其与设备连接的焊接部位应做表面渗
透检测。设备到场后,技术人员要对吊耳焊接位置及尺寸进行
复测。2.2.2 索吊具的分类与选用
(2)卸扣使用要求
① 不得超载使用,无额定负荷标记或标志不清的卸扣禁止
使用。
② 卸扣使用前应进行外观检查。卸扣表面应光滑,不得有
毛刺、裂纹、尖角、夹层等缺陷。发现有永久变形或裂纹应报
废。不得利用焊接的方法修补卸扣的缺陷。
③ 卸扣只能承受纵向拉力,不得横向受力。2.2.2 索吊具的分类与选用
2.吊梁
1)吊梁(平衡梁)的作用
(1)减少被吊设备(构件)起吊时所承受的挤压力,避免损坏设
备。
(2)缩短吊索的高度,减少动滑轮的起吊高度。
(3)构件刚度不满足而需要多吊点起吊受力时平衡和分配各
吊点载荷。
(4)转换吊点。双机抬吊时的平衡梁,主要起到分配起重机
负荷和转换吊点的作用。2.2.2 索吊具的分类与选用
3)吊梁的设计与使用要求
(2)吊梁的使用要求
① 使用前应检查确认。主要受力件出现塑性变形或裂纹、
吊轴磨损量达到原件尺寸的5%、吊梁锈蚀严重等均不得使用
②使用中出现异常响声、结构有明显变形等现象应立即停止
。
③使用中应避免碰撞和冲击。
④吊梁使用后应清理干净,应放置在平整坚硬的支垫物上,
并应由专人保管。2.2.2 索吊具的分类与选用
3)滑车组钢丝绳穿绕方法
(3)穿绕方法的选择
① 在选择起重滑车组钢丝绳穿绕方法时应综合考虑。滑轮
组的穿绕方法根据滑轮组的门数确定其穿绕方法,常用的穿绕
方法有:顺穿、花穿和双跑头顺穿。 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。穿绕方
法不正确, 会引起滑轮组倾斜而发生事故。
② 穿绕方法应简单易操作,在负载后,滑车组应不产生歪
斜。牵引钢丝绳进入滑轮的偏角应控制在不大于4°的范围内。2.2.2 索吊具的分类与选用
4)滑轮组的选用
根据受力分析与计算确定的滑轮组载荷选择滑轮组的额定载
荷和门数;
计算滑轮组跑绳拉力并选择跑绳直径;
注意所选跑绳直径必须与滑轮组相配;
根据跑绳的最大拉力和导向角度计算导向轮的载荷并选择导
向轮。2.2.2 索吊具的分类与选用
5)滑车的使用要求
(1)滑车应按出厂铭牌和产品使用说明书使用,不得超负荷
使用。多轮滑车仅使用其部分滑轮时,滑车的起重能力应按使
用的轮数与滑车全部轮数的比例进行折减。
(2)滑车组动、定(静)滑车之间的距离要符合相关规范的要求
,最小距离不得小于1.5m; 跑绳进入滑轮的偏角不宜大于5°。2.2.2 索吊具的分类与选用
4.卷扬机
2)卷扬机的基本参数
(1)额定牵引拉力:
(2)工作速度:即卷筒卷入钢丝绳的速度。
(3)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。2.2.2 索吊具的分类与选用
5.手拉葫芦
1)手拉葫芦使用检查
(1)使用前须检查起升结构的完好性、运转部分的灵活性及
润滑是否良好,拉链应灵活自如,不应有跑链、掉链和卡滞现
象。
(2)使用时应将链条摆顺,逐渐拉紧,两吊钩受力在一条轴
线上,经检查确认无问题后,再进行起重作业。2.2.2 索吊具的分类与选用
2)手拉葫芦使用要求
(1)手拉葫芦吊挂点承载能力不得低于1.05倍的手拉葫芦额
定载荷;当采用多台葫芦起重同一工件时,操作应同步,单台
葫芦的最大载荷不应超过其额定载荷的70%。
(2)手拉葫芦在垂直、水平或倾斜状态使用时,手拉葫芦的
施力方向应在链轮平面上,以防卡链或掉链。
(3)如承受负荷的手拉葫芦需停留较长时间,必须将手拉链
绑在起重链上,以防自锁装置失灵。2.2.2 索吊具的分类与选用
2)手拉葫芦使用要求
(4)已经使用3个月以上或长期闲置未用的手拉葫芦,应进行
拆卸、清洗、检查并 加注润滑油。对于存在缺件、结构损坏
或机件严重磨损等情况,必须经修复或更换后,方可使用。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
(8)利用构筑物吊装: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。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
(8)利用构筑物吊装: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。利用构筑物吊装的
要求:
①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。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
2)设备、结构件吊装
(1)设备吊装
② 工业设备吊装。卧式设备吊装时,吊点间距宜大于设备
长度的1/3,并使用吊梁吊装。采用兜捆方式吊装时,应对索具
与设备的边缘棱角接触部位进行保护,并对设备进行保护。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
3)起重吊装作业失稳的原因及预防措施
(1)起重机械的失稳
主要原因:超载、支腿不稳定、机械故障、起重臂杆仰角超
限等。
预防措施:严禁超载;打好支腿并用道木和钢板垫实和加固
,确保支腿稳定;严格机械检查;起重臂杆仰角最大不超过
78°,最小不低于45°。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
3)起重吊装作业失稳的原因及预防措施
(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。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
3)起重吊装作业失稳的原因及预防措施
(2)吊装系统的失稳
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。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
3)起重吊装作业失稳的原因及预防措施
(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: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,提高刚度。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
4)桅杆的稳定性
(1)缆风绳的设置要求:直立单桅杆顶部缆风绳的设置宜为6
~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°;直立单桅
杆各相邻缆风绳之间的水平夹角不得大于60°。
(3)缆风绳应设置防止滑车受力后产生扭转的设施。
(4)需要移动的桅杆应设置备用缆风绳。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
5)地锚的种类及要求
(1)地锚的种类
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。全埋式地锚可以承受较大
的拉力,适合于重型吊装。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
5)地锚的种类及要求
(1)地锚的种类
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。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
(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进
行设计和选用。地锚的制作和设置应按吊装专项施工方案的规
定计算校核。
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。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
(2)地锚设置和使用要求
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。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
3.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。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
3.桅杆使用的要求与稳定性校核
1)桅杆使用的要求
(3)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。
(4)采用倾斜桅杆吊装设备时,其倾斜度不得超过15°。
(5)当两套起吊索、吊具共同作用于一个吊点时,应加平衡
装置并进行平衡监测。
(6)吊装过程中,应对桅杆结构的直线度进行监测。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
2)桅杆稳定性校核
(1)需进行桅杆稳定性校核的情况
① 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。
② 稳定性校核不合格的不能使用。2.2.3 吊装方法和吊装稳定性要求
3.桅杆使用的要求与稳定性校核
(3)桅杆稳定性校核的基本步骤
进行受力分析与内力计算;
查算桅杆的截面特性数据;
计算桅杆长细比;
查得轴心受压稳定系数,
进行稳定性计算。2.2.4 吊装方案的编制与实施
2. 吊装方案的编制内容
3)吊装工艺设计
(2)吊装参数表:设备规格尺寸、设备总重量、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。
(4)吊点及加固。设备支、吊点位置及结构设计图,设备局
部或整体加固图。2.2.4 吊装方案的编制与实施
2. 吊装方案的编制内容
3)吊装工艺设计
(5)工艺图(吊装平、立面布置图)。包括: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。2.2.4 吊装方案的编制与实施
3. 吊装方案的实施
1)吊装方案审批和变更
(1)吊装方案审批。编制完成的吊装方案应按规定履行审批
手续。
(2)吊装方案变更。如需更改也应履行必要的手续。对吊装
方案中的重大变化,如吊装方法的改变、吊装机具种类的改变
以及主要机索具和材料的代用等,吊装方案实施单位(或方案
编制人)应写出书面变更申请,并附有必要的计算和说明,上
报原吊装方案批准单位和人员。待批准后,方可按变更后的内
容实施。2.2.4 吊装方案的编制与实施
3. 吊装方案的实施
2)吊装组织机构
(2)项目部领导和指挥人员负责全面指挥、决策和协调。项
目部工程技术、安全 管理、质量监督、设备和材料管理人员
等按分工负责各方面的业务工作。操作人员如起重工、钳工、
电气维修工、气电焊工、吊装机械司机等,按照吊装方案的施
工程序和吊装方法进行吊装作业,完成起重吊装工作。2.2.4 吊装方案的编制与实施
4)吊装过程检查
(1)从吊装准备工作开始到吊装结束,重要的施工作业均应
在检查人员的监督下进行。
(2)检查工作贯彻吊装全过程,对重要的技术环节和涉及吊
装安全的重大技术措施,应按有关要求逐项检查,项项通过。
隐蔽工程如埋置式地锚的施工,吊装场地的地基处理、夯实、
加固等,应在检查人员的监督下实施,并填写隐蔽工程记录。2.2.4 吊装方案的编制与实施
5)试验和试吊
(1)在重大的设备吊装前,应对新设计制作的桅杆等吊装机
械、自制的吊梁、吊具等机具进行起重能力试验,以确定其最
大负荷能力。如埋置式地锚的拉力试验、基础的承压试验、卷
扬机的运转和制动试验等。2.2.4 吊装方案的编制与实施
5)试验和试吊
(2)试吊既能检验所使用的机索具的安全性和设置的正确性
,又是对吊装组织工作的全面考核,还可验证信号和指挥系统
的灵活可靠性。在试吊中对一些重要的吊装环节、部位均 须
设专人进行观察和监护,特别要注意一些异常情况的发生。试
吊的时间不宜过长,一般控制在10min左右。试吊时设备离开
地面的距离不应超过100mm。试吊后要对各吊装机索具进行
一次全面的检查。对所发生的异常情况,应采取措施加以解决
,必要时应再进行一次试吊装。2.2.4 吊装方案的编制与实施
6)吊装就位和收尾
(1)对于重大的设备吊装工程应在得到吊装指令后方可进行
正式吊装。
(2)在开始吊装前还应对有关的供电部门提出保证供电的要
求,必要时应采取一些保险措施,以防突然停电而引发事故。
在吊装现场进行吊装作业的过程中有触电危险时,如架空线等
应联系停电,并派人监护。对需要中断的道路应在路口处按规
定设置警示牌、警示灯,并派专人看守。还要在吊装现场设置
警戒区域,发放吊装工作证,禁止无关人员进入,以防不测。2.2.4 吊装方案的编制与实施
6)吊装就位和收尾
(3)设备就位后,应立即进行设备找正定位及地脚螺栓的紧
固。
(4)在拆除吊装机具时,如大型桅杆系统的拆除等,仍应按
吊装方案的工艺方法进行,保证收尾阶段的安全。2.3 焊接技术2.3 焊接技术
2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
2.3.2 焊接方法和焊接工艺
2.3.3 焊接应力与焊接变形
2.3.4 焊接质量检验2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
(2)焊条选用要求
① 在设计有规定时应按设计文件要求选用。
② 设计无规定时应在满足结构安全、可靠使用的前提下,
以改善作业条件和提高技术经济效益为原则,综合考虑以下因
素:钢材化学成分及力学性能,焊缝金属性能,钢结构特点
(板厚、接头形式)和受力状态,工艺性,焊接位置和施焊条件
(室内、野外、空间大小),焊接工作量(焊缝长度、焊缝当量)。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
(3)同种钢材焊接时焊条选用原则
① 焊缝金属的力学性能和化学成分匹配的原则。
规定要求焊缝金属与母材等 应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于
强度 母材的焊条
合金钢 要求焊缝金属合金成分与母材相同或接
近。
焊接结构刚性大、接头应力 考虑选用比母材强度低的焊条。
高、焊缝易产生裂纹
母材中碳、硫、磷等元素的 应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
含量偏高,焊缝中易产生裂
纹2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
(3)同种钢材焊接时焊条选用原则
② 保证焊接构件的使用性能和工作条件的原则。
承受动载荷和冲击载 除满足强度要求外,主要应保证焊缝金属具
荷的焊件 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 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。
高温、低温、耐磨或 应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他
其他特殊条件下工作 特殊用途焊条。
的焊件2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
(3)同种钢材焊接时焊条选用原则
③ 满足焊接结构特点及受力条件的原则
结构形状复杂、刚性大的厚 应选用抗裂性好、韧性好、氢裂纹倾向
大焊件,在焊接过程中,冷 低的焊条。
却速度快,收缩应力大,易 例如:低氢型焊条、超低氢型焊条和高
产生裂纹, 韧性焊条等。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
(3)同种钢材焊接时焊条选用原则
④ 考虑施工条件和可操作性的原则。
焊件的焊接部位不能 应选用适用于全位置焊接的焊条。
翻转
受力不大、焊接部位 应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸
难以清理的焊件 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 在满足使用性能要求的条件下,应选用酸
的场合 性焊条或低尘焊条。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
(4)异种钢焊接时焊条选用的原则
碳钢和低合金 一般要求焊缝金属或接头强度不低于两种被焊金属的
钢焊接 最低强度,选用的焊条强度应能保证焊缝及接头的强
度不低于强度较低侧母材的强度,同时焊缝金属的塑
性和冲击韧性应不低于强度较高而韧性较差侧的母材
性能。
低合金钢和奥 应按照对熔敷金属化学成分限定的数值来选用焊条,
氏体不锈钢的 一般选用铬镍含量较高的、塑性和抗裂性较好的奥氏
焊接 体不锈钢焊条,但应按焊接性较差的不锈钢确定焊接
工艺。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
(2)焊丝选用原则
① 焊丝按规定代号选择适用的焊接方法
实心焊丝 用于钨极气体保护焊 选择实心焊丝的成分主要考虑焊缝金属应与
和熔化极气体保护焊 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。
药芯焊丝 用于采用CO₂ 和 CO₂ 用于普通结构
Ar+CO₂ 为保护气体
Ar+CO₂ 用于重要结构
的熔化极气体保护焊
自保护药 与焊条相似,不用另 抗风能力优于气体保护焊,通常可在四级风
芯焊丝 加气体保护焊 力下施焊,适用于野外或高空作业,在国外
建筑行业中已广泛使用,在我国长输油气管
道焊接中也得到应用。我国药芯焊丝现行标
准中,自保护药芯焊丝的型号类别占据较大
的比例。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
4)焊接气体分类及应用
(1)焊接气体分类
气焊、切割用气 助燃气体(O₂ ); 可燃气体:乙炔、丙烷、石油气、
体 天然气等。
焊接保护用气体 二氧化碳(CO₂ )、氩气(Ar)、氦气(He)、氮气(N₂ )、
氧气 (O₂ )和氢气(H₂ )。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
(2)焊接气体的应用
① 焊接用气体的选择,主要取决于焊接、切割方法。除
此之外,还与被焊金属的性质、焊接接头质量要求、焊件厚度
和焊接位置及工艺方法等因素有关。
② 采用氮气进行弧焊时,用N₂ 作为保护气体,可焊接铜
和不锈钢。N₂ 也常用于等离子弧切割,作为外层保护气。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
(2)焊接气体的应用
③ H₂ 作为还原性气体,焊接时与O₂ 混合燃烧,作为气
焊的热源。
④ 混合气体一般是根据焊接方法、被焊材料以及混合比
对焊接工艺的影响等进行选用。
焊接低合 从减少氧化物夹杂和焊缝含氧量 希望采用纯Ar做保护气
金高强钢 出发 体
从稳定电弧和焊缝成型出发 希望向Ar 中加入氧化性
气体。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
6)焊接材料的复验要求
(1)钢结构的焊接材料复验
建筑结构安全等级为一级的一、二级焊缝、
建筑结构安全等级为二级的一级焊缝、
大跨度的一级焊缝、
重级工作制吊车梁结构中的一级焊缝
所用焊接材料应按到货批次进行复验,合格后方可使用。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
6)焊接材料的复验要求
(2)特种设备的焊接材料复验
球罐用的焊条和药芯焊丝应按批号进行扩散氢复验。
焊条、焊丝、焊剂超过期限时,应经复验合格后方可使用。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
7)焊条保管、烘干
① 焊条入库时需按照其质量证明书进行验收,并检查其
包装无破损、无受潮和雨淋现象。焊条必须存放在干燥通风、
整洁的库房中,摆放在距离地面、墙面300mm以上的架子上,
应保持上下、左右空气通畅,以免受潮。焊条在库房中应按照
种类、牌 号、批次、规格及入库时间等分类存放,每种焊条
应有明确的标识,避免混放。焊条库房中应装有温度计和湿度
计,库房内温度不得低于5℃,湿度不得大于60%。2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
7)焊条保管、烘干
焊条药 吸附水 温度超过100℃时蒸发
皮的水
结晶水 温度为200~ 400℃时蒸发
分
化合水 更高温度下去除2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
7)焊条保管、烘干
② 使用前应按照说明书规定进行烘干。
焊条种类 烘干温度 保温时间
一般酸性焊 70~150℃ 1~1.5h
条
碱性焊条 300~ 400℃ 1~2h
烘干后的焊条应随烘随用,并应存放在保温桶内,
以免再次受潮。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
1.焊接方法
按照焊接过程中金属所处的状态及工艺特点,焊接可分为
熔化焊、压力焊及钎焊三种。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
1.焊接方法
1)熔化焊
(2)熔化焊可以分为:电弧焊、电渣焊、气焊、电子束焊、
激光焊等。最常见的电弧焊又可以进一步分为:焊条电弧焊、
气体保护焊、埋弧焊及等离子焊等。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
1.焊接方法
2)压力焊
(2)压力焊可以分为爆炸焊、冷压焊、摩擦焊、扩散焊、
超声波焊、高频焊以及电阻焊等。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
1.焊接方法
3 ) 钎焊
钎焊是指采用比母材熔点低的金属材料作钎料,在加热温
度高于钎料而低于母材熔点的情况下,利用液态钎料润湿母材,
填充接头间隙,并与母材相互扩散下连接焊件的方法。其包括
硬钎焊和软钎焊两种。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
2.焊接工艺
1)焊接接头
(1)焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区和母材金属组成。
(2)焊接接头形式:对接接头、T形接头、角接接头及搭接
接头等。焊接接头形式主要是由两焊件的相对位置所决定。
熔化焊焊接接头的组成
a)对接接头 b)搭接接头
1-焊缝金属 2-熔和线 3-热影响区 4-母材2.3.2 焊接方法和焊接工艺
2.焊接工艺
2)焊缝形式
(1)焊缝坡口形式。坡口分成I形(不开坡口)、V形、单边V
形 、U形、双U形、J形等各种坡口形式。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
2.焊接工艺
2)焊缝形式
(3)焊缝在施焊时的空间位置。分为平焊缝、立焊缝、横
焊缝、仰焊缝。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
2.焊接工艺
2)焊缝形式
(4)焊缝形状
对接接头、对接焊缝形状尺 焊缝长度、焊缝宽度、焊缝余高
寸
T形接头对接焊缝或角焊缝 焊脚、焊脚尺寸、焊缝凸(凹)度
形状尺寸2.3.2 焊接方法和焊接工艺
3)预热及焊后热处理
(1)进行焊前预热和焊后热处理,以防止延迟裂纹的产生。
若不能及时进行热处理,则应在焊后立即后热200~350℃保温
缓冷,焊后热处理可降低焊接残余应力,防止裂纹的产生。
(2)焊后热处理应符合设计文件规定或相关施工标准、规
范、焊接工艺评定报告的要求。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
3.焊接工艺评定2.3.2 焊接方法和焊接工艺
3.焊接工艺评定
焊接工艺评定是为验证所拟定的焊接工艺正确性而进行的
试验过程及结果评价。
1)焊接工艺评定实施
焊接工艺评定应在本单位进行。焊接工艺评定所用设备、
仪表应处于正常工作状态,金属材料、焊接材料应符合相应标
准,由本单位操作技能熟练的焊接人员使用本单位设备焊接试
件。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
3.焊接工艺评定
1)焊接工艺评定实施
焊接工艺评定报告 记载验证性试验及其检验结果,对拟定的预焊接
(PQR) 工艺规程进行评价的报告。
焊接工艺评定预规 为进行焊接工艺评定所拟定的焊接工艺文件。
程 (PWPS)
焊接工艺规程(WPS) 根据合格的焊接工艺评定报告编制,用于产品施
焊的焊接工艺文件。
焊接工艺指导书 与制造焊件有关的加工和操作细则性作业文件。
(WWI) 焊工施焊时使用的作业指导书,可保证施工时质
量的再现性。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
3.焊接工艺评定
1)焊接工艺评定实施
一个焊接工艺评定报告可用于编制多个焊接作业指导书。
一个焊接作业指导书可以依据一个或多个焊接工艺评定报告编
制。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
3.焊接工艺评定
2)焊接工艺评定相关规范使用要求
锅炉焊接 应根据产品焊接接头形式进行焊接工艺评定,并编制焊接作
前 业指导书。
压力容器 受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的
施焊前 定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊,以及上述焊缝的
返修焊缝都应进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊
接工艺支持。
长输管道 应制定详细的预焊接工艺规程,并对此焊接工艺进行评定。
焊接前
工业管道 应根据《承压设备焊接工艺 管道承压件与承压件焊接、承
评定》NB/T 47014—2023的 压件与非承压件焊接均应采用
要求进行焊接工艺评定。 经评定合格的焊接工艺。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
3.焊接工艺评定
2)焊接工艺评定相关规范使用要求
燃气、热力公 应根据《承压设备焊接工艺评定》NB/T 47014— 2023
用金属管道焊 的要求进行焊接工艺评定。
接
非金属PE管道 应根据《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》TSG
焊接 D2002—2006 的要求进行焊接工艺评定。
钢结构焊接前 针对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊接接
头、焊接 位置、焊后热处理等各种参数及参数的组合,
施工单位应按照《钢结构焊接规范》GB 50661—2011
进行焊接工艺评定试验,并以此编制焊接工艺卡指导
现场焊接施工2.3.2 焊接方法和焊接工艺
3.焊接工艺评定
3)焊接工艺评定规则
(1)按照《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014—2023,
把焊接所有工艺参数分为重要因素、补加因素和次要因素三种。
(2)重要因素变化的情况都需要重新进行评定,如焊接方
法、母材分类、母材厚度、焊丝类别、预热、焊后热处理、保
护气体种类、电流种类和极性等变化都可以成为重要因素。2.3.2 焊接方法和焊接工艺
3.焊接工艺评定
3)焊接工艺评定规则
(3)当有冲击韧性要求时,补加因素就上升为重要因素,
如线能量、平焊改立焊、多道焊改为单道焊等,反之则下降为
次要因素。次要因素变化则无需要进行评定,如坡口形式尺寸、
焊丝规格、保护气体流量等,但需要重新编制焊接工艺规程。2.3.3 焊接应力与焊接变形
2.焊接变形的危害及预防焊接变形的措施
1)焊接变形的分类
焊接变形可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。
面内变形 焊缝纵向收缩变形、横向收缩变形和焊缝回转变形
面外变形 分为角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳波浪变形2.3.3 焊接应力与焊接变形
2.焊接变形的危害及预防焊接变形的措施
2)焊接变形的危害
焊接变形的危害主要表现在:降低装配质量、影响外观质
量、降低承载力、增加矫正工序、提高制造成本五个方面。2.3.3 焊接应力与焊接变形
2.焊接变形的危害及预防焊接变形的措施
3)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。焊缝尽量对称于构件截面的中性
轴;焊缝不宜过于集中。
② 合理选择焊缝数量和长度。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数量、长度和截面尺寸。
③ 合理选择坡口形式。尽可能减小焊缝截面尺寸,例如:
选用对称的坡口、U形坡口等。2.3.3 焊接应力与焊接变形
2.焊接变形的危害及预防焊接变形的措施
3)预防焊接变形的措施
(2)采取合理的装配工艺措施
① 预留收缩余量法。
② 反变形法。
③ 刚性固定法。
④ 合理选择装配程序。2.3.3 焊接应力与焊接变形
2.焊接变形的危害及预防焊接变形的措施
3)预防焊接变形的措施
(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合理的焊接线能量。尽量减小焊接线能量的输人以有效
地减小变形。2.3.3 焊接应力与焊接变形
2.焊接变形的危害及预防焊接变形的措施
3)预防焊接变形的措施
(3)采取合理的焊接工艺措施
③ 合理的焊接顺序和方向。例如,储罐底板焊接顺序:
先焊中幅板、边缘板对接焊缝外300mm长;待焊接完壁板和边
缘板角焊缝后,再焊接边缘板剩余对接焊缝;最后焊接中幅板
和边缘板的环焊缝。2.3.4 焊接质量检验
1.焊接检验方法
1)破坏性检验
常用的破坏性检验包括:
力学性能试 弯曲试验、拉伸试验、冲击试验、硬度试验、断
验 裂性试验、疲劳试验
化学分析试 化学成分分析、不锈钢晶间腐蚀试验、焊条扩散
验 氢含量测试
金相试验 宏观组织、微观组织
焊接性试验2.3.4 焊接质量检验
2.焊接过程质量检验
1)焊前质量检验
母材和焊材 对所有工程使用的母材和焊接材料在使用前都应进
行检查验收。
零部件结构尺寸 焊件组对前应检查各零部件的结构尺寸。
组对质量 组对后应检查组对构件焊缝的形状及位置、对接接
头错边量、角变形、组对间隙、搭接接头的搭接量
及贴合质量、带垫板对接接头的贴合质量。
坡口清理检查 在施焊前应对坡口及坡口两侧进行清理检查
焊接前的确认 通常把“组对后、焊接前检查”确定为质量控制点。
在全部焊前准备工作经检查符合规定要求时方可开
始焊接工作;由焊工和焊接检查人员确认焊接准备
工作的质量,对于不符合规定的接头有权拒绝施焊。2.3.4 焊接质量检验
2.焊接过程质量检验
2)焊中质量检验
(1)定位焊缝 应清除定位焊缝渣皮后进行检查
(2)多层(道)焊。 每层(道)焊完后,应立即对层(道)间进行清理,并进行外
观检查,检查合格后方可进行下一层(道)的焊接。对多层
(道)间温度有要求时,应测量多层(道)间的焊前温度,并
形成记录。
(3)后热。 进行后热焊缝时应检查加热范围、后热温度和后热时间,
并形成记录。2.3.4 焊接质量检验
3)焊后质量检验
(1)焊缝外观检验
焊缝表面不允许存 包括:裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、外露
在的缺陷 夹渣、未焊满。
允许存在的其他缺 例如:咬边、角焊缝厚度不足、角焊缝焊脚不对
陷 称等。
几何尺寸 容器焊接后应检查几何尺寸:同一端面最大内直
径与最小内直径之差、椭圆度、矩形容器截面上
最大边长与最小边长之差、焊接接头棱角度(环向
和轴向)等。2.3.4 焊接质量检验
4)其他检验
(1)硬度检验 工业管道的焊接接头,热处理后应测量硬度值,焊接接
头硬度测量区域应包括焊缝和热影响区。
(2)腐蚀试验 要求做耐腐蚀性能检验的容器或者受压元件,应按设计
文件制备耐腐蚀试验试件并进行检验与评定。
(3)金相试验 奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊缝铁素体含量应与母材一
致,母材奥氏体含量均为:40%~60%。谢谢 观看
THANKS