野外焊接防风棚设计

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摘 要：目前，我国正经历着一个管道建设的高峰期。 由于焊接技术和其工作特点，对管道焊接的焊接质量，焊接效率，人员工作条件有很大的制约。设计一个既能保护焊接质量又能提高效率、工作条件的野外焊接防风棚是适应行业发展不可缺少的。

关键词：管道；效率；研发；焊接

1 前言

目前，我国正经历着一个管道建设的高峰期，施工作业点随着施工进度而不断迁移，大多数为野外作业。排除工艺、材料及焊工技能等因素，环境对焊接质量的影响（风、雨、雪等自然环境），与焊接质量高低有直接关系。因此，对风、雨、雪等自然环境的控制显得尤其重要。

2 设计及理论计算

2.1主要设计思路

设计一个既能保护焊接质量又能提高效率、工作条件的野外焊接防风棚是适应我国高速发展石油石化行业不可缺少的。棚高1800mm，共有支柱6根，外径19mm，内径15mm，由6个特殊结构的横杆连接，长度623.6mm，骨架结构为旋转抛物面Z=1.8-1.8（x^2+y^2）。闭和时，高度1980mm，直径573.3mm，质量约为23kg。稳定使用寿命大于6000h。理论上可以抵御8级风。

2.2技术特点

来源于实际，应用于实际，结构设计简单，集几大特点于一身，结构简单，便于使用。

各个支撑柱之间使用特殊方式连接，使内部框架可迅速张合。其中，下图为支柱的连接处结构，控制升降。以往的产品支柱为分拆形式，强度不足，使用麻烦，装卸费力，组和在一起的时间大约30分钟，而此种结构只需要2到3分钟。搭配以下结构可使整体构成一刚体。

此结构连接在相邻的柱之间，即可满足旋转要求，又可满足折叠的要求，因此，以上两结构配合可迅速改变整体形状，结构。请注意，横杆的结构。左端可绕轴旋转，再往左，此结构可折叠，再此图中还略去了2个此结构，最右端还有一个与左端相同的结构。在横杆的下处为保障结构稳定，加一固定结构，可以使此横杆想拉直便拉直，想弯曲便弯曲。

3 设计方案

3.1创新点分析应用

焊接区清洁度和气流影响。焊接区潮湿空气、水分及污物过多时，会影响电弧的稳定性。在风较大的情况下露天作业，或在气流速度大的管道中焊接，气流能把电弧吹偏而拉长，也会降低电弧的稳定性。但在野外没有固定的工作环境，大风大雨时又发生，为了避免外界对焊接区的影响，可以模拟一个焊接工作室使工作条件优化，进而避免了不必要的损害。

3.2解决的问题

在大雪的冬天，不能到户外焊接，在大风天不能，雨天也不能，难道仅仅因为天气的恶劣就不去工作吗？但谁又能保护工人的安全，又能提高工人的工作环境呢？该设计充分考虑的了以人为本的思想，使的工人的工作条件大大的提高，进而提高了工作效率。

3.3材料选择

3.3.1内罩――防阻燃面料

防阻燃面料就是阻燃面料，是可以延缓火焰燃烧的特种织物。防阻燃面料整体性能好，当承受外来压力时，无论网的那个部位受力，均会立即向周围网丝传递，形成共同承载的技术优势、结构合理、承受力强。

3.3.2外罩

采用低成本的防雨绸，即使在使用过程中损坏，可以及时更换。

3.3.3骨架的选材

选择牌号为6005的铝合金，因为它可以加工成管材、棒材、板材等。T5是热处理后的状态，即固溶处理加不完全人工时效。溶点范围 607-654℃，密度 2700kg/m3，抗拉强度Rm [MPa] 280， 屈服强度Rp0，2 [MPa] 235，极限伸长量A5 [%] 8， 布氏硬度HB 80。

价格便宜不易损坏，质量轻便于携带。铝合金密度低，但相比强度高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

3.4整体结构

整体结构形状为旋转抛物面，方程为Z=1.8-1.8（x^2+y^2），见下图：

参考文献

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[2] 刘鸿文. 材料力学[M]. 机械工业出版社

[3] 作者单位：中国石油物资装备（集团）总公司 北京100029 （黄开文；陈诚德；刘晋珊）；中国石油物资装备（集团）总公司 北京100029（王新新）【DOI】cnki：ISSN：1001-3938.0.2005-03-001 不锈钢在我国石油工业中的应用及展望.

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