接缝强力检测论文

消防员灭火防护头套是消防员在灭火救援现场套在头部，与消防头盔和消防员呼吸防护装具配合使用，用于保护头部、侧面部以及颈部免受火焰烧伤或高温烫伤的防护装具，其技术性能直接关系到消防员进行灭火救援时的人身安全和作战能力的发挥。对比我国2010年颁布实施的GA869-2010《消防员灭火防护头套》标准与国外标准的要求基本相同，但在细节方面仍具有一定的差异，尤其是国外不同地区的标准之间也存在不同。

国外标准

从国外情况来看，消防员灭火防护头套产品目前还没有统一的国际标准，相关的先进国家的标准主要有美国消防协会标准NFPA1971和欧洲标准EN13911。其中，NFPA1971规定了全套建筑灭火用消防员防护装备的性能要求和试验方法等。EN13911仅单独对消防员灭火防护头套产品提出了性能要求和试验方法等。

国外标准中对消防员灭火防护头套防护性能做出规定，包括：热防护性能、机械强力、缩水性能三个方面性能，指标基本一致。NFPA1971与EN13911相比，二者都偏重于消防员灭火防护头套的热防护性能和机械强力，规定了头套面料的阻燃性能、耐高温性能、顶破强力等，只是在选用的实验方法上有所区别。

国内外标准区别

我国与国外标准的主要差异有三个方面，包括：

1.标准增加抗起球性能、甲醛含量、pH值、异味和外观质量的要求。

上述性能主要体现为佩戴舒适性和健康性的要求，与国外标准仅注重防护要求不同，我国标准规定的指标更为全面。由于火场中消防员灭火防护头套紧贴消防员脸部佩戴，根据我国GB18401-2003《国家纺织产品基本安全技术规范》的规定，对于接触皮肤的纺织品其甲醛含量不应超过75mg/kg，pH值应为，且纺织品不应有霉味、高沸程石油味（如汽油、煤油味）、鱼腥味、芳香烃气味等异味，以确保消防员身体健康。而抗起球性能和外观质量要求等也是衡量产品舒适度和产品质量的重要性能。

虽然国外标准对没有对消防员灭火防护头套的抗起球性能、甲醛含量、pH值、异味和外观质量做出规定，但在具体的采购产品过程中，通常国外用户方需要产品满足标准的基础上，还会提出需要符合抗起球性能等方面的要求，因此佩戴舒适性和健康性方面的要求是用户要求。

2.没有规定面料的顶破强力

在机械强力的测试方面，NFPA1971中规定头套面料的顶破强力不应低于225N，接缝强力不应低于181N，而GA869标准仅规定面料接缝的顶破强力不应低于185N。主要原因是按照我国FZ/T01030-1993《针织物和弹性机织物接缝强力和扩张度的测定顶破法》进行接缝强力测试时，不仅能够测试接缝部位的顶破强力，而且也能反映出面料的顶破强力。因此规定了接缝强力指标同时也检测了面料的顶破强力。而按照NFPA1971的规定，面料和接缝的强力要求不一致，会与整体防护的原则相违背。

3.对于面料的热防护性能规定较少

与国外标准对比，GA869规定头套面料仅进行二项有关于热防护性能方面的实验，包括：阻燃实验和耐高温实验。

从某种程度上看，通过上述两项实验可以保证头套使用的材料是本质阻燃并且熔点较高的高性能纤维材料，但缺乏对于面料的隔热性能的要求，为了保证面料的隔热功能，GA869标准增加了对面料的单位面积重量规定，规定面料单位面积重量不应低于200g/m2，通过该指标控制头套面料的厚度，确保其隔热功能。

国内外标准性能指标对比

国内外标准性能指标对比

由于国内的实验和技术水平与先进国家相比仍有一定的差距，我国GA869-2010《消防员灭火防护头套》标准和国外标准规定的性能要求各有特点，国外标准缺少佩戴舒适性和健康性方面的规定，而我国标准在隔热功能方面的性能指标还有待提高。从可操作性方面看，GA869标准更适合我国国情，能够快速实施，将有利于规范消防员灭火防护头套的性能要求，提高产品的生产质量，确保消防员的人身安全。

锅炉、压力容器和管道焊接自动化的新发展 在我国锅炉、压力容器和管道制造行业中，各大中型企业的焊接机械化和自动化程度相对较高，像哈锅，上锅这样的企业已达到80%以上。不过，在国际上对焊接机械化和自动化作了重新定义。焊接机械化是指焊接机头的运动和焊丝的给送由机械完成，焊接过程中焊头相对于接缝中心位置和焊丝离焊缝表面的距离仍须由焊接操作工监视和手工调整。焊接自动化是指焊接过程自启动至结束全部由焊机的执行自动完成。无需操作工作任何调整，即焊接过程中焊头的位置的修正和各焊接参数的调整是通过焊机的自适应控制系统实现的。而自适应控制系统通常由高灵敏传感器，人工智能软件、信息处理器和快速反应的精密执行机构等组成。按照上述标准来衡量，我国锅炉，压力容器和管道焊接的自动化率是相当低的。极大多数仅实现了焊接生产的机械化。因此，为加速本行业焊接生产现代化的进程，增强企业的核心竞争力，应尽快提高焊接自动化的程度。按照当前中央提出的“以人为本”的理念。焊接自动化具有更深刻的意义。它不仅仅是提高了焊接生产率和稳定了焊接质量，而更重要的是使焊工远离了有害的工作环境，减轻或消除了职业病的危害。 以下列举几个在压力容器和管道制造中已得到实际应用现代化自动焊接装备实例。以说明其基本结构和功能以及在焊接生产中所发挥的作用。 1 厚壁压力容器对接接头的全自动焊接装备 德国Babcock-Borsig公司与瑞典ESAB公司合作于1997年开发了一台大型龙门式全自动自适应控制埋弧装备。专用于、厚壁容器筒体纵缝和环缝的焊接。自1998年正式投运至今使用状况良好，为了型厚壁容器对接缝的自动埋弧焊开创了成功的先例。 该装备配置了串列电弧双丝埋弧焊焊头，由计算机软件控制的ABW系统（Adaptive Batt Welding）和激光图像传感器。 在焊接过程中激光图像传感器连续测定接头的外形尺寸，测量数据通过计算机由智能软件快速处理，并确定所要求的焊接参数和焊头位置。也就是说每焊道的尺寸和焊道的排列是由系统的软件以自适应的方式控制的。 系统软件可调整每一填充焊道的4个焊接参数：焊接速度，焊接电流，焊道的排列和各填充层和盖面层的焊道数。因此，该系统可使实时焊接参数自动适应接头整个长度上横截面和几何尺寸的偏差。焊接速度是控制不同区域内的熔敷金属量，而焊接电流是控制焊道的高度和熔敷金属量。焊道的排列是决定每层焊道间的搭接量。每层的焊道数则取决于每层的坡口宽度。该设备的主控制器和监视器以PC机为基础。 多年的使用经验表明，该装备不仅大大提高厚壁容器的焊接生产率，而且确保形成无缺陷的厚壁焊缝，同时显著降低了焊工劳动强度，改善了工作环境。 2 厚壁管件全自动多站焊接装置 火力和核电站的主蒸汽管道，其壁厚已超过100mm，焊接工作量相当大，迫切需要实现焊接生产的全自动化，以提高生产率。每个焊接工作站由焊接操作机，翻转机构，滚轮架，夹紧装置和焊接机头及焊接电源等组成。所有的焊接工作站由中央控制器集成控制。适用的管径范围为139~558 mm，壁厚18~100 mm.管件长度大于1800 mm.可全自动焊接直管对接，直管与弯管接头，直管与法兰以及直管与端盖对接接头。焊接方法采用窄坡口热丝TIG焊。 在该自适应控制系统中，采用黑白摄像机检测坡口边缘的位置。采用彩色摄像机监控电弧和填充丝的位置。通过检则焊丝加热电流控制填充丝的垂直方向的位置。这种控制方法是利用黑白摄像机的图像，经过计算机图像处理，确定内外边缘的照度差。当焊接条件变化时，系统将自动调整摄相机快门的曝光时间。以达到给定的照度，使焊枪始终保持在焊接开始时调整好的位置。壁厚管件全自动多焊接装置基本上实现了焊接作业无人操作。只需要一名操作人员在主控制室内设置管件的原始条件并在焊接过程中进行监控。这种全自动焊接装置已在日本三菱重工公司投入生产试用。 3 大直径管对接全位置自TIG焊机 大直径管对接的全位置TIG焊是一项难度很大的焊接作业，培养一名技能高度熟练的焊工需要耗费大量的人力和物力，而且产品的焊接质量还取决于焊工自身多年积累的生产经验。为了克服对焊工技能的依赖性，消除人为因素对产品焊接质量的不利影响，产生了开发模拟高级熟练焊工的智能和操作要领的全自动焊管机的想法。 该自动焊管机可用于直径165—1000mm，壁厚— mm的不锈钢管环缝的全位置焊，并采用窄间隙填丝TIG焊（单层单道焊工艺）。焊机的自动控制系统采用了视觉和听觉传感器，由计算机程序控制执行机构，模仿熟练焊工的反应和动作。 自适应控制和质量监控系统的作用原理为，自适应控制主要是通过视觉传感器实时检测的信息和计算机图像处理，按模糊逻辑规则，实时控制钨极相对于坡口边缘的位置，填充焊丝相对于钨极的位置以及决定焊接熔池尺寸的焊接参数。而焊缝质量的监控系统则按照激光视频传感器，听觉传感器和电流传感器的信息实时修正焊接熔池尺寸，焊道形状，钨极尖端的形状，电弧燃烧的稳定性和焊接电流，以保证焊缝质量的一致性。 在自适应控制系统中，安装在焊枪前侧的视觉传感器（摄像机）起主要作用，将所摄取的对接区图像输入到计算机，根据计算机软件图像处理结果，可以定量检测钨极相对于坡口边缘的位置，填充焊丝相对于钨极的横向位移，以及焊接熔池的尺寸及钨极的损耗。 激光视频传感器是由摄像机和激光聚光灯组成，安装在焊枪的后侧。所形成的图像可用来测定焊道边缘的润温角，即焊道表面与坡口侧壁之间的角度。控制系统根据这些信息，对焊接参数进行自适应控制。 自适应计算方法的工原理如下。焊接过程中，为调整钨极的位置，引用了模糊逻辑理论，即所谓奇数理论。当前节距内钨极位置的修正速度是按所测定的钨极位移量和前一节距内的修正速度计算的，以此来保证修正精度。 上述大直径管全自动全位置焊管机已在电站锅炉安装工程中得到实际的应用，取得了令人满意的效果。