钢结构焊接施工中的安全隐患及防控措施 亓超锋

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:亓超锋
[导读] 摘要:随着建筑行业的不断发展,钢结构在建筑中的应用也越来越广泛。
        山东鲁碧建材有限公司  山东省济南市钢城区  271103
        摘要:随着建筑行业的不断发展,钢结构在建筑中的应用也越来越广泛。在钢结构施工中,焊接属于比较关键的施工环节,此环节具有一定的危险性,因而,需要选择合理的焊接方式,以此来避免出现安全事故。基于此本文中重点探讨了在钢结构焊接施工中的常见安全隐患以及对兵防控的几点措施。
        关键词:钢结构;焊接;安全隐患;安全防控
        1、钢结构件的焊接工艺与性能
        1.1、焊条电弧焊
        在钢结构件制作过程中经常采用焊条电弧焊。该焊接方式对焊接设备没有严格的要求,操作方便灵活,在实用性方面具有一定的优势[4]。但焊接效果无法得到有效的提升,且焊接人员的综合素质会对焊接质量影响很大。不同焊接人员直接存在较大的差异性,难以保证焊接质量的稳定性。
        1.2、埋弧焊
        半自动弧焊和全自动弧焊是埋弧焊的主要类型。在自动化操作技术的辅助下,可以有效保证焊缝质量,塑性和韧性也与规定要求相符,但其只能应用于较长焊接缝。不过,随着全自动埋弧焊和半自动埋弧焊技术的进步,生产效率不断得到提高,已逐步成为钢结构件制作的主要焊接工艺。
        1.3、气体保护焊
        该焊接方式在焊接时,会通过喷枪喷射出大量的气体,隔离电弧、熔池,以保证焊接的稳定性。由于电弧在进行焊接时会集中加热,且焊接速度较快,焊浆熔深比较大,焊缝强度会比手工电弧焊高出很多,且可有效抵抗锈蚀。
        2、钢结构焊接过程中存在的问题
        2.1、焊接钢结构时焊缝探伤不达标
        根据国家标准规定:对于钢结构焊接时,应该按照每条焊缝整体百分比进行计算,但在实际焊接中,工作者总是按照所有焊缝百分比进行计算,这样焊出来的缝,可能会不达标,国家明确规定,在正常进行焊接工作时,可以只抽查所有焊缝的20%,常常焊接的探伤检测单位资源缺少,无法给出合格的探伤报告,可能会导致发生相应的危险,这时应该请求其他部门的帮助,例如压力容器等方面的探伤人员,但压力容器探伤人员对这个钢结构的焊接标准不是完全了解时,导致最后提交的报告不能完全体现真正的焊缝情况。所以在化工装置焊接中,工程人员需要加倍细心,同时也需要焊接人员充分加强对钢结构焊缝的理解,如果这样正确执行了,才能防止探伤报告不合格的事情再次出现。
        2.2、焊接后钢结构变形严重
        焊接变形有很多种,例如弯曲变形,横行收缩,扭曲变形等等。主要还是因为焊接时受热不均匀,变形不但会导致焊接出的化工装置外形发生变化,降低化工装置的工作质量,降低装置受力性能,甚至降低装置的承重能力,导致在使用装置时发生安全事故。因为钢结构具有弱可变性,甚至不可变性,装置变形后往往需要投入大量的时间人力和物力进行修复,有的甚至无法修复,只能报废造成资源的浪费。为了防止焊接变形的事情发生,工作人员应该在焊接前,充分理解装置的结构,找到合适的焊接顺序,尽量保证是对称焊接,厚薄不一的焊缝,应该使用不同焊接方式,例如薄一点的焊板使用一次焊完,厚焊板使用分层焊。
        2.3、焊接焊缝后出现钢结构断裂
        在焊接工作中断裂情况时常发生,断裂时没有一点预兆,是突然的、瞬间的,断裂端呈现出切割面状,断裂的突然性和瞬间性,对于焊接的工作人员特别不利,如果在焊接时突然发生断裂,不仅会对整个化工装置造成极大不可逆的破坏,可能还会对现场的工作人员造成极大的危险。造成钢结构焊板突然断裂的原因是工作人员焊接时控制电流不当,使电流突然增大;或者是工作人员焊接时速度控制不当,使焊接速度减慢,导致焊过的焊缝能量突然增大,使热影响区的粒子变的很大,从而导致焊接的焊缝处韧性大大降低,最后使焊缝突然断裂。


        2.4、焊缝中存在熔渣
        熔渣即是夹渣,主要形成原因是焊接工作人员在焊接时,没有将焊缝打扫干净;焊接的电流太大或者太小;焊接过程中没有按照焊接标准来焊接;焊接时没有固定;焊料与焊缝的材料化学成分不匹配;焊接过后由于熔渣焊料的化学成分不同会形成不同的受力情况,在长时间使用过程中,焊缝中的熔渣会先产生裂纹,使此处的强度降低,并慢慢延伸,最后导致整个化工装置断裂。
        在焊接时,给予焊料时熔池中的气体没有及时逸出,并冷却凝固,导致焊缝中存在空洞。造成这样气孔的主要原因:焊工没有控制好焊接时的电压、电流,使电弧过高;焊接时速度太快;焊接使用的氩气纯度不够,焊接口没有打扫干净。这种气孔和夹渣一样,会形成不同的受力情况,使此处的强度和韧性降低,最后导致整个化工装置断裂。
        3、钢结构焊接施工中的安全隐患及防控措施
        3.1、焊接工艺控制
        在建筑工程的建设施工阶段,针对钢体结构的焊接工艺,可以分为工厂内部焊接和工地现场焊接这两种焊接工艺,并且这两种焊接工艺的实际要求不同:首先,工厂内部焊接工艺主要是利用机器进行自动化的焊接操作,将构件与主体进行有效焊接,其他保护焊的焊接次要结构是焊缝,针对相应的焊接要求包括了一级角焊缝,并且在工艺层面上,需要对基础材料进行预热和打磨;其次,工地现场焊接工艺需要做好相应的焊接环境,防风且防低温,并且要针对构件安装结构误差造成的焊接质量问题进行有效控制。
        3.2、焊接材料控制
        近年来,很多工作人员都认识到了建筑钢结构的优点,使其在厂房、桥梁、建筑中得到广泛应用,由于建筑钢结构具有较强的稳定性、使用期限较长、生产效率较高等特点,受到了业内人士的高度重视。从20 世纪40 年代开始,焊条电弧焊在建筑钢结构中得到了应用,随着科学技术不断发展,气体保护焊接等技术逐渐显现,使得焊接技术越来越成熟,不但提高了焊接生产效率,而且缩短了整个项目工期,给企业带来较大的经济效益。但建筑钢结构焊接并非只是采用一种焊接技术,常常需要不同的焊接材料和焊接技术来完成,这就需要工作人员根据实际情况选择合适的焊接材料,提高焊接整体工艺,一方面能够提高建筑工程质量,确保建筑结构的安全性,另一方面能够提高工作人员的工作效率,从而达到预期的效果。
        3.3、焊接设备控制
        受到科学技术创新发展的影响,日本在钢体结构的焊接工作中已经实现了自动化和智能化,将中厚板焊接机器人应用到了钢结构的焊接工作中,这种利用机器人进行焊接的工作平台,具有较强的整体性,主要包含了机器手、移动平台、构件变位机等,其中,机器手能够更换不同型号的焊枪和焊头,利用机器人进行焊接操作的好处是提高焊接质量的稳定性。
        3.4焊接人员控制
        伴随建筑钢结构行业不断发展,对于钢结构焊接人才的需求逐渐增强,由于建筑钢结构焊接具有较强的技术性,对于焊接人员有着较高要求,不仅需要焊接人员具有较高的专业水平,而且要有丰富的实践经验,这样才能满足企业的需求,为企业带来更多的利益。目前我国高素质的焊接人才较为紧缺,焊接人员整体素质偏低,很多焊接人员没有受过专业、系统训练,一些焊接人员是刚毕业的学生,一些焊接人员半路出家,从其他行业转型到焊接专业中,导致焊接人才素质参差不齐,如果让这些焊接人员进行实际操作,将无法确保焊接质量,不但会造成市场混乱,而且会给我国焊接水平的提高带来负面影响。
        结束语
        随着钢结构工程的不断增多,钢结构焊接作业也受到了重视,为了避免在钢结构焊接作业中出现安全问题,则需要充分的了解到焊接过程中存在的安全隐患,对其进行系统性的分析,制定出可行性比较强的安全防控措施﹐以此确保施工作业人员的人身安全,使得钢结构施工可以顺利开展。本文针对于钢结构焊接工作中存在的安全隐患进行了全面的分析,包括触电、火灾及爆炸、高空坠落及中毒等安全隐患,针对这些安全隐患提出了相应的防控措施。
        参考文献:
        [1]刘玉成.钢结构变电站工程施工安全管控[J].中国电力企业管理,2018(24):36-37.
        [2]宋统战,杨雪莲,闫菲菲.钢结构焊接安全与环保是现代化生产之根本[J].金属加工(热加工),2011(12):22-24.
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