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工艺研究论文

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工艺研究论文

工艺研究论文范文第1篇

在制造业中,机械制造占据了很大一部分,尤其是当今社会,可以说几乎所有的制造都是机械加工而成的。因此,机械制造业在我国市场占据了主要的地位,机械制造业在国民经济当中为国家供应了装备,它的发展对国民经济的发展有着很大的影响。我国的制造业为国民经济的发展贡献了很大一部分的力量,并且成绩斐然。可以根据机械制造业的几个主要的部分分析一下,以此来看它的发展现状。

1.1基础设施与设备

在机械制造业之中,制造专业的设备与仪器的加工对加工的水平有着重要的作用。可是,事实上我国对很多精密的设备零件并没有自主的知识产权,主要依靠的是进口,这对国内制造业有着极大的限制。对比日本、美国等发达国家,我国在制造技术和加工工艺上有着巨大的差距,正是因为这种机械加工工艺的落后,造成了我国机械加工的效率低下,生产的质量也比较差。

1.2制造加工工艺

当今社会,电子技术和信息技术都由于科技信息的发达而得到了快速的发展。机械制造业也越来越关注科技信息的应用。近几年来,提起中国制造,人们往往把他与假冒伪劣或是质量没保障相联系。产品质量往往是和机械加工工艺相联系的。因此我国应当加大对于新型和高科技技术的加工方法的扩大应用,努力使制造加工水平得到良好的提高。

1.3智能与自动化工艺技术

计算机技术的日益发展,使得制造工业中的自动化的程度得到了充分的提高。发达国家已经基本实现了机械制造工业的自动化与智能化以及集成化产品制造。可是,在我国只有极少数的大型机械加工企业达到了国际的水平,而大部分工厂仍旧是以传统的制造工艺进行生产的。

1.4生产与管理部分

制造工业发达的一些国家对于机械加工的管理都是通过计算机进行远程管理与操控的,相对于我们国家只有极少数的企业应用计算机进行辅的管理之外,剩下的大多数中小型企业依然是处在经验的管理阶段。我国的大部分机械加工企业的管理都是管理水平较低,市场开拓的能力弱,竞争能力低下。

1.5核心技术与开发

自从中国进入世界贸易组织之后,虽然大量对外招商引资,可是在引进先进装备的同时,核心技术却是过不去的一道坎,始终难以把握。根据相关数据说明,对外来技术的依赖性居然高至50%,对于这个比例,发达国家却只有30%以下。国防企业是一定要有自己的核心技术,国防技术的依赖性对于国家的安全性是一个很大的威胁。现在世界格局发生了转变,中国是一个全球性的制造大国。但是因为核心技术的不足以及自主知识产权的缺乏,致使我国的制造加工业处于国际价值链的低端。除去以上分析的几个问题,国家的政治政策与宏观方针,创新能力以及人才的培养方案等等,对我国的机械制造与加工工艺都有着一定的影响。文章从机械加工工艺的流程和优化进行重点分析。

2机械加工工艺的优化研究

为使机械加工更好的适应现代市场的转变,机械加工真要面对一个巨大的改革,而对于机械加工工艺的优化就成了中小型企业的选择。要想要优化加工工艺,需要从以下几点考虑:

2.1了解机械加工工艺发展中出现的问题

对于机械加工工艺中的问题在上文中已有提到,现阶段最主要的问题就是如何提高我们自主创新的能力以及对于核心技术研发的能力和怎样提高我国制造工艺信息化的水平。

2.2优化工艺流程建立在提高效益的基础之上

对引进先进的设施设备注重看待,淘汰掉落后的加工工艺。通过对原材料形状、性能、材质等进行相应的改变与优化,成为更加优良的成品的过程就是加工工艺的优化。新的工艺主要的一点就是要提高生产的效率降低制造的成本。用新进的科技技术,运用新的装备是优化工艺的最有效的路径。对技术人员研发产品过程中的知识产权进行保护,对技术人员的待遇进行合理提高。我国在机械加工上通常是缺少原则的,存在普遍的仿制加工的现象。对于知识产权的维护几近于无,这不仅是损害了发明者的利益,还禁锢了机械制造工艺的发展,大大打击了制造工艺者的创新工艺的积极性。国家应该制定相关政策,打击技术盗用,维护技术人员的利益。

3对于制造工艺成本的优化

主要内容:①对工艺材料进行合理的选择,材料本身的性质,如硬度、性能、可加工性等对于机械制造工艺都有一定的影响;②对于金属材料的切割尽可能减少,这样做不仅节约了时间,同时也减少了原材料的浪费,但是减少的程度与实际加工要进行优化比对,做到综合最佳;③降低加工的难度。因为机械加工工艺的操作与工具的一些限制,有的形状难以加工。因此要尽可能的把难度降到最低,但是还是要做到符合要求。

4结束语

工艺研究论文范文第2篇

1.1贴内衬前的设备表面处理

首先,钢壳设备的表面处理。钢壳设备进行贴内衬之前首先应该对表面进行除油、除锈,保证表面无铁锈、物毛刺、无污油等其他污染物,在有棱角的地方应该磨成圆角。在进行施工时,通常使用手动式电动砂轮机将设备内所有棱角、尖角都打磨成圆弧,然后再进行多次全面的除锈,确保显示出金属本色后再用工业丙酮清洗,是表面干燥、洁净。经检验达标后,立即刷上环氧树脂底漆,以防重新出现锈斑。其次,混凝土设备的表面处理。对于混凝土表面要保证坚固、平整、不起沙、不起壳、没有裂纹或麻面,没有凸起部分,尖角和棱角打磨成圆弧,然后用工业丙酮洗清自然干燥24小时后刷环氧树脂底漆。另外,在表面处理完成后,对于设备表面无法处理的凹凸部分,可以使用环氧树脂腻子进行修补,对于阴角部位可以使用腻子修补成八字形。为增加粘结力,可以在腻子中加入少量玻璃丝。

1.2玻璃钢原材料的选择

玻璃钢施工对原材料的要求十分严格,如果原材料不合格,施工质量就无法保证。文章以湿法铜、镍电解车间的工况为例,对原材料的选择进行论述。首先,玻璃纤维的选择,湿法铜、镍电解车间多为酸性介质,为了防止酸性腐蚀,改善成型性能,保证玻璃钢质量,应该选择中碱或无碱平纹无蜡、无捻的粗砂玻璃纤维,其密度和厚度根据内衬的厚度应该适当选择;其次,树脂的选择,环氧树脂应当选择糠醇树脂,糠醇树脂的耐酸蚀性效果较好;再次,改性剂的选择,煤焦油是炼焦厂的副产品,是有机物、无机物以及杂质的混合物,需要经过加热、过滤后使用。

1.3内衬施工前的准备工作

在玻璃钢设备的内衬施工前,需要将准备工作做好,准备工作大致分为以下五个方面:(1)施工前对原材料进行抽检,确保原材料的规格、质量有合格证明,符合施工要求,如果不能完全确保,可以进行复检;(2)尽量保证施工的环境在15-25℃之间,相对湿度不要大于80%,以保证玻璃钢顺利成型固化,如果温度低于10℃,应该进行间接加热保温,不能采用明火或蒸汽加热,不利于玻璃钢固化,如果无法实现,则不要施工,另外,原材料使用时的温度,同样不能低于最低施工温度;(3)将原材料储存在阴凉干燥处,要注意密封、防火、防潮、防油污;(4)施工前要进行凝胶固化试配试验,以保证配料人员能掌握材料的情况以及各种辅料的用量;(5)施工前要对所用工具、量具进行清洁,确保所有工具、量具符合清洁要求,如果在室内或密封空间作业,必须有通风装置和低压照明,保证进行施工人员的人身安全。1.4玻璃钢贴内衬的施工方法手糊法玻璃钢的施工方法分为连续法和间断法两种。一般采用间断法,即一层一层的施工,前一层固化后,后一层才能进行施工,相比于连续多层施工的方法,这样可以保证每一层的质量,不易在铺下一层时将上一层的玻璃纤维布弄坏,即使出现问题,也可以及时修补。在进行内衬施工时,施工工艺的顺序为:(1)刷底漆,在基层表面刷底漆(玻璃钢与其他材质粘接必须用专用树脂做为底漆,例如SWANCOR917为高温底漆,对铁材有强而牢的粘接,R806DAEX为常温铁材底漆,SWANCORCP95为混凝土专用底漆),要刷的薄而均匀,不得有漏刷或流挂等缺陷出现,然后进行自然固化12小时或12小时以上;(2)刮腻子,将基层的凹凸处用腻子修补填平,阴角处用腻子抹成圆弧,马上涂刷第二层底漆,固化时间不低于24小时;(3)贴内衬玻璃布,将配制的胶料均匀涂刷在基层,随即贴上玻璃布,压实贴紧,在保证没有汽泡、褶皱的情况下,涂刷一层胶料(确保玻璃布被浸透)自然固化24小时,检查内衬质量,清理突边、毛刺、气泡,再重复以上程序,贴下一层玻璃布,知道达到要求位置;(4)涂刷面层胶料,在玻璃布贴完并自然固化24小时后,均匀的涂刷一层面层胶料自然固化24小时后再涂刷一层。在玻璃钢内衬施工结束后,还需要对其进行自然固化或加热固化才能正常使用。自然固化在不低于20℃的室温下,要经过30天以上才能完成;加热固化通常保持在80-100℃,固化速度快,刮花效果好,有利于提高内衬的耐腐蚀性能。

2结束语

工艺研究论文范文第3篇

关键词:玻璃钢面板;制造工艺;复合型材料;建筑行业;优越性;先进性

近年来,随着我国市场经济快速发展,工艺水平不断提升,材料工程技术日益成熟,玻璃钢面板应用变得越来越广泛。玻璃钢作为一种新型的复合材料,其被广泛应用于各行领域,例如玻璃钢面板材料被广泛应用于家电制造、船舶制造、汽车、制造零件以及玻璃纤维增强塑料等方面。近年来,国家加强了金属消耗管理和控制,很多材料消耗考虑到节约问题,发明新型节能材料势在必行。本文针对玻璃钢面板制造工艺进行研究,比较性地分析了玻璃钢面板的优越性和先进性,探讨了玻璃钢面板新技术的发展趋势。

1玻璃钢面板工艺简介

玻璃钢(FRP)即通常所说的纤维强化塑料,指的是环氧树脂、增强不饱和聚酯、酚醛树脂基体。玻璃钢主要以玻璃纤维或者制品作为增强材料的增强塑料。玻璃钢具有质轻、坚硬、不导电、机械性能较高、耐腐蚀等特性,其能够替代钢材制造机械零件。近年来,玻璃钢技术发展日益成熟,作为塑料基的增强材料,玻璃纤维已经扩大到了很多方面。各种类型的纤维材料制成增强塑料,导致了增强塑料的类型逐渐增多,而玻璃钢材料逐渐成为了新型增强塑料的一部分。随着人们对于环境卫生要求越来越高,新型材料的安全性、环保性、节能性等均被很多制造企业所看重,而玻璃钢面板很好地满足了这些条件。

2玻璃钢面板的优越性比较研究概述

玻璃钢面板被广泛应用于各行各业,而且其优越性比较突出,下面将针对电器市场上的玻璃钢面板和不锈钢面板的燃气灶性能进行比较,分析出玻璃面板的优越性。

2.1材质比较

不锈钢属于耐空气、水以及蒸汽等弱腐蚀介质和酸碱盐侵蚀的化学腐蚀钢材。不锈钢经过多年使用之后还可能保持原来的模样,其耐用程度很高,但是钢材的消耗相当大,不锈钢的燃气灶所有器件均需要金属,甚至螺丝钉都需要钢材。玻璃钢面板属于一种预应力玻璃,为了提升玻璃钢的强度,通常会采用化学方法和物理方法来挤压玻璃,玻璃承受外力之前要抵消表层应力,进而提升玻璃钢的承载能力。玻璃钢面板的材质主要是由硅元素构成的,其元素储量在地球上非常庞大,因此材料易取、方便生产。

2.2安全性比较

不锈钢的燃气灶在工作的时候,其灶头温度相当高,而且燃气灶不锈钢面板的隔热问题经过特殊处理得以解决。因此即使燃气灶工作时间相当长,面板的温度也仍然如常温一样。玻璃钢面的燃气灶出现过爆炸事件,因此很多用户非常担心玻璃钢面板的安全性。玻璃钢面板本身不具备爆炸条件,但是用户在使用过程中操作不当则很容易引起爆炸。值得注意的是,玻璃钢燃气灶必须定期清理灶圈杂质,避免出现火孔堵塞问题,平日做好玻璃钢面板的清理和养护工作,如此便可有效预防玻璃钢燃气灶爆炸。

2.3清洁性能比较

不锈钢面板清洁上可以使用抹布和清洁剂进行清洗便可直接去除油污,但是抹布擦拭之后不锈钢面板很可能留下水渍,影响不锈钢面板的美观程度。玻璃钢面板的清洁和不锈钢的清洁方法一样,但是即使清理过程中遗留水渍也不会影响面板的美观度,而且玻璃钢面板在清洁上较之不锈钢面板的清洁更加容易简单且不影响美观。综上所述,不锈钢面板和玻璃钢面板在燃气灶中的应用各自具有其独特的优势,因此在进行选择的时候要根据实际情况选择材质。玻璃钢面板的应用变得越来越广泛,其优越性体现在很多方面,而且在不同的行业领域应用不一样,本次仅针对燃气灶应用优越性方面进行二者比较,由于篇幅关系其他领域应用不做赘述。

3玻璃钢面板制造工艺流程以及技术

玻璃钢面板制造生产的时候,具有完整的生产工艺流程:模具清理玻璃纤维制品裁剪抛光涂刷脱模剂配料涂刷胶衣层铺层检查检验以及测试。其中模具清理作为玻璃钢面板制作的工艺准备阶段,尺寸检查和表面加工必须在该阶段完成。尺寸检验的时候应将误差控制在5%之内,模具的结构形成形状必须要符合图纸要求;表面加工主要是针对模具平面加工,确保成品玻璃钢面板经过模具糊制完成之后表面能够光洁、平整。玻璃纤维制品裁剪时,需要开展裁剪前检查,确保玻璃纤维制品必须要无褶皱、无缺陷、无潮湿、无变霉等情况,裁剪必须要按照规定的布纹方向进行,且裁剪的尺寸要与设计保障一致。抛光涂刷脱模剂操作在玻璃钢面板制作的时候必不可少,通过抛光可以使得表面变得光洁,而涂刷脱模剂则为后期工件脱模打基础。配料要求玻璃钢面板制作时必须按照手糊工艺操作规程,应使用厂家提供的原料进行配比,配料过程中应注意配料的温度适中,配方配料要满足要求。胶衣层涂刷过程中应限制涂刷的厚度,涂刷必须要保障涂料均匀,胶衣层的厚度为250~500g/m2。铺层操作时,要求玻璃纤维不能够出现变霉、弯曲变形、褶皱、潮湿等缺陷,否则不能够进行转序;铺层操作时要严格控制树脂用量,确保涂敷均匀。检验检查以及测试作为玻璃钢面板制作的最后流程,那么在进行检查的时候必须要开展固化情况检查、糊制作业完成之后检查,并完成成品检验以及热性能测试等操作。

4玻璃钢面板制造新技术展望

随着科学技术的发展,新型技术在工业生产中迎来了极大的挑战和机遇。我国面板厂商的生产能力随着市场份额的增加,其生产量、销售量也在逐渐增加。虽然玻璃钢面板行业也呈现出增长态势,但是和世界其他玻璃钢面板生产企业来比,还仍然属于初级起步阶段。经过多年的发展,我国玻璃钢板面在电器行业、汽车行业、建筑行业以及手机行业的应用比较广泛。玻璃钢面板在电器行业中的应用分为彩晶玻璃面板和钢化玻璃面板两种形式,彩晶玻璃面板是最近几年出来的新型材料,其在家电配件行业应用率还较低,很多还是应用的白板玻璃面板,而钢化玻璃则更多被应用于黑白家电玻璃配件。钢化玻璃在汽车行业的应用也相当广泛,20世纪50年代将玻璃钢应用于企业制造,其主要作为车用的潜在材料。经过长时间的发展,20世纪80年代实现了玻璃钢汽车零部件的批量制造和研制,其已经成为了车用材料之一,涵盖了GMT、SMC、手糊等工艺,这些工艺选择较为灵活且投资少、工艺门槛低,被国内汽车生产商逐步掌握。

5结语

随着玻璃钢面板制造工艺日益成熟,其在国内的应用变得越来越广泛,玻璃钢面板材料作为一种新型的复合材料,符合环保和节能要求,因此玻璃钢面板的发展潜力巨大。本文针对玻璃钢面板制造工艺相关问题进行研究,从基础认识到工艺施工进行详细介绍,希望能够为广大读者提供玻璃钢面板制造与发展相关研究交流。

作者:马伟 单位:中车四方车辆有限公司

参考文献

[1]赵鹏飞,薛小平,张元明.小型无人机玻璃钢蜂窝夹层结构机翼的制造[J].玻璃钢/复合材料,2010,(3).

[2]颜晨,李晓玲,李义全.大型复合材料风电叶片模具整体设计与制造技术[J].玻璃钢/复合材料,2014,(5).

[3]张元明,赵鹏飞.玻璃钢蒙皮/全腔填充泡沫塑料夹芯结构机翼设计[J].玻璃钢/复合材料,2013,(1).

[4]王艺真,张晓君,谢永和,等.Outbound46豪华帆船制造工艺流程[J].船海工程,2013,(6).

工艺研究论文范文第4篇

1.1材料

微生物油脂(含43%ARA),嘉必优生物工程(武汉)有限公司赠送;固定化酶(LipozymeRMIM)购于北京诺维信公司;1,3-ARA-DAG、1,2-ARA-DAG购于瑞典Larodan公司;正己烷、乙酸乙酯、冰乙酸、甲醇均为色谱纯,购于德国CNW公司;氢氧化钠、尿素、无水硫酸镁、盐酸、乙醇、石油醚、甘油、无水乙醚、4A型分子筛均为分析纯,购于国药化学试剂集团。

1.2试验仪器

分析天平(AUY120,SHIMADZU,Japan);旋转蒸发仪(RE-52A,上海亚荣生化仪器);集热式恒温磁力搅拌水浴锅(DF-101S,巩义市予华仪器有限责任公司);气相色谱仪(Agilent7890A,美国Agilent公司);高效液相色谱仪(Agilent1200,美国Agilent公司);质谱仪(AB4000Q-Trap,美国AB公司);微型旋涡混合仪(WH-3,上海沪西分析仪器有限公司)。

1.3试验方法

1.3.1尿素包埋法纯化微生物油脂于500mL三口瓶中加入40g微生物油脂、200mL无水乙醇、30%氢氧化钠(以微生物油脂质量计),充氮气保护下,在恒温水浴加热搅拌器上80℃水浴回流2h,加入100mL的蒸馏水,搅拌均匀并冷却至室温,加盐酸酸化至pH=1~2左右[18]。用无水乙醚∶石油醚=1∶1(V/V)混合溶液萃取2~3次,将萃取液水洗至中性,并旋转蒸发除去有机相,得到游离形态的脂肪酸混合物。将其加入到尿素/乙醇溶液中,氮气保护下回流2h后,迅速转移到250mL的锥形瓶中,密封后于-20℃冰箱中结晶过夜。所得到的尿素包合物经抽滤,旋转蒸发和萃取后,经无水硫酸镁脱水得到纯化后的脂肪酸。称重并计算回收率。并取少量原样品和尿素包埋后的样品进行甲酯化衍生化处理,经GC检测尿素包埋前后ARA的含量变化。1.3.2酶法合成富含ARA的1,3-DAG按照一定的摩尔比准确称取ARA和甘油于20mL两口圆底烧瓶中,氮气保护条件下,将其置于一定温度的水浴锅中,待搅拌均匀后,加入一定量的固定化酶LipozymeRMIM和20%(占底物总质量)已活化的4A型分子筛,在200r/min的转速下搅拌反应,按一定的时间间隔取样,采用HPLC-MS-MRM分析酯化后产物及各组分的相对百分含量。1.3.3脂肪酸的GC检测脂肪酸的甲酯化衍生化处理采用本实验室建立的方法[19]。GC检测条件为色谱柱:HP-FFAP毛细管柱(Agilent,30m×0.25mm×0.5μm);检测器:氢离子火焰化检测器(FlameIonizationDetector,FID);以氮气为载气,进样口压力为25psi,进样量为1μL,分流比为1∶30;升温程序:初始温度210℃保持7min,以20℃/min升温至230℃并保持5min,总分析时间为12min;进样口和检测器温度分别为260℃和280℃。采用面积归一法计算脂肪酸的相对百分含量。1.3.4产物中1,3-DAG的HPLC-MS-MRM检测产物中1,3-ARA-DAG的HPLC检测条件为色谱柱:Agilent-SIL(5μm,2.0mm×250mm);流动相:正己烷/乙酸乙酯/乙酸=80∶20∶1,(V/V/V);流速:0.5mL/min;柱温:40℃;进样量:10μL;总时间:20min。检测器MS的条件为APCI模式:正离子;CUR:137.9kPa;CAD:medium;NC:27.38kPa;温度(TEM):450℃;扫描模式:MRM-EPI;扫描速度:1000u/s;离子源气体1(ionsourcegas1,GS1)∶344.75kPa;辅助加热(interfaceheater,ihe):开;DP:80V;CE:35V和55V;碰撞电压摆幅(collisionenergyspread,CES):5V;碰撞室输出电压(collisioncellexitprotential,CXP)17V;质量范围:500~1000m/z。采用面积归一法计算产物中1,3-DAG的相对百分含量。1.3.5数据分析本实验采用SAS(statisticalanalysissystem)9.0统计软件进行数据处理,实验重复三次,取其平均值。用Origin作图工具,对结果进行分析。

2结果与分析

2.1尿素包埋法纯化微生物油脂中的ARA

尿素包埋法作为一种普遍的富集LC-PUFAs的方法,一直受到人们的青睐[21]。本实验中,当尿素∶混合脂肪酸∶甲醇比为2g∶1g∶20mL,结晶温度为-20℃时,经GC检测分析后,ARA的相对百分含量由原来的43%(如图1中A)提高到83%,且回收率为54.35%。力为25psi,进样量为1μL,分流比为1∶30;升温程序:初始温度210℃保持7min,以20℃/min升温至230℃并保持5min,总分析时间为12min;进样口和检测器温度分别为260℃和280℃。采用面积归一法计算脂肪酸的相对百分含量。1.3.4产物中1,3-DAG的HPLC-MS-MRM检测产物中1,3-ARA-DAG的HPLC检测条件为色谱柱:Agilent-SIL(5μm,2.0mm×250mm);流动相:正己烷/乙酸乙酯/乙酸=80∶20∶1,(V/V/V);流速:0.5mL/min;柱温:40℃;进样量:10μL;总时间:20min。检测器MS的条件为APCI模式:正离子;CUR:137.9kPa;CAD:medium;NC:27.38kPa;温度(TEM):450℃;扫描模式:MRM-EPI;扫描速度:1000u/s;离子源气体1(ionsourcegas1,GS1)∶344.75kPa;辅助加热(interfaceheater,ihe):开;DP:80V;CE:35V和55V;碰撞电压摆幅(collisionenergyspread,CES):5V;碰撞室输出电压(collisioncellexitprotential,CXP)17V;质量范围:500~1000m/z。

2.2产物中1,3-DAG的HPLC-MS-MRM检测

脂肪酸与甘油酯化反应的产物中有TAG、1,2-DAG、1,3-DAG、1(2)-MAG和未反应的脂肪酸及甘油。本实验就产物中主要的产物TAG、1,2-DAG、1,3-DAG进行定量检测,通过优化色谱条件,最终确定流动相:正己烷/乙酸乙酯/乙酸=80∶20∶1,(V/V/V);流速:0.5mL/min;进样量:10μL;总时间:20min时,分离效果较好。

2.3脂肪酶催化合成

1,3-DAG的单因素实验2.3.1反应时间对酶促酯化合成1,3-DAG的影响本实验在甘油与ARA摩尔比为1∶2,脂肪酶添加量为5%(以底物总质量计),反应温度为50℃的条件下,定期取样分析产物中1,3-DAG含量的变化。结果如图3所示,随着反应时间的延长,底物中1,3-DAG的相对百分含量呈现先增加后减小的趋势,并在2h时,达到最大值68.9%;2h后,1,3-DAG的相对百分含量明显下降,到10h时降为16.1%并趋于稳定。这可能是因为随着反应时间的延长,1,3-DAG发生了酰基转移,进而转化为1,2-DAG或者TAG,从而使反应产物中1,3-DAG的含量降低。因此,2h为最佳的反应时间。2.3.2反应温度对酶促酯化合成1,3-DAG的影响本实验在反应时间(2h)、脂肪酶添加量(5%)和底物摩尔比(甘油/ARA=1∶2)一定的条件下来优化温度对酯化合成1,3-DAG的影响。由图4可知,随着反应温度的升高,1,3-DAG的相对百分含量呈现先增加后减小的趋势,并在50℃时达到最大,为68.3%。随着温度的继续升高,其含量呈现递减的趋势。这可能是由于温度的升高促使脂肪酶的活力逐渐提高,而且温度升高有利于底物混合均匀,降低反应体系的黏度,从而更有利于酯化反应的进行。然而,随着温度进一步升高,酰基转移率也相应的增加,从而使1,3-DAG的相对百分含量降低;此外,长时间的高温反应环境条件会造成部分酶活力丧失,甚至会造成ARA发生氧化,均可能导致1,3-DAG相对百分含量的降低。因此,综合考虑以上因素,50℃作为反应温度较佳。2.3.3不同底物摩尔比对酶促酯化合成1,3-DAG的影响在反应温度50℃、反应时间2h及脂肪酶添加量为5%的条件下,考察不同底物摩尔比对反应结果的影响。由图5可知,在一定范围内,随着体系中ARA含量的增加,产物中1,3-DAG的相对百分含量逐渐增加,并在甘油/ARA为1∶2时,1,3-DAG的相对百分含量最高达72.1%。然而随着ARA的继续增加,产物中1,3-DAG的量开始降低,这可能是过量的ARA与产物中的1,3-DAG进一步发生反应生成了TAG。因此综合考虑,反应体系中底物摩尔比甘油/ARA采用1∶2为宜。2.3.4脂肪酶添加量对酶促酯化合成1,3-DAG的影响在反应时间2h、反应温度50℃和底物摩尔比(甘油/ARA)为1∶2的条件下,设计实验考察脂肪酶添加量对产物中1,3-DAG的影响。如图6所示,脂肪酶的添加量对反应有显著影响。脂肪酶添加量在1%~5%的范围内,1,3-DAG的相对百分含量随着脂肪酶添加量的增加而增加,并在酶添加量为5%时,1,3-DAG相对百分含量达到最大值82.8%;当继续增加酶量到10%时,1,3-DAG的含量有所降低,这可能是因为底物已经被脂肪酶分子所饱和,且随着脂肪酶添加量的增加,一定程度上也增加了发生酰基转移的几率,将1,3-DAG转化为1,2-DAG或者TAG。综合考虑以上因素,最佳的脂肪酶添加量为5%。

2.4响应面试验结果与分析

2.4.1回归方程的建立与分析基于单因素试验结果,选取温度(X1)、时间(X2)、酶加量(X3)及底物摩尔比(X4)为自变量,以产物中1,3-DAG相对百分含量(以峰面积表示)Y为响应值,采用中心组合设计实验,对所获得的单因素条件进行响应面优化。以Box-Benheken实验设计获得数据为基础,在此基础上利用SAS9.0软件对获得的数据进行拟合分析,得到1,3-DAG含量的动态参数方程如下:Y=152300+20562.58X1+36337.5X2+47125X3+1780.25X4-20213.37X1X1+1502.25X1X2+12545X1X3-12985X1X4-38758.75X2X2+10302.5X2X3+12946.75X2X4-30572.5X3X3+15107.5X3X4-20180.37X4X4。从回归方程模型系数的方差分析结果(表3)可以看出,模型P=0.0063<0.01,说明回归模型方程极显著。模型的R2值为0.8407,表明优化好的参数值有大约84.07%来源于回归方程模型,同时模型的失拟项P=0.544869>0.05,符合失拟项不显著的要求。这表明此模型可以很好的用来预测最优化条件。且根据方差分析可知,各因子对1,3-DAG的影响主次关系为X3>X2>X1>X4,即酶添加量最大,其次为时间、温度,底物摩尔比最小。2.4.2响应面优化及模型验证为了更直观地显示各因素之间的关系,对经响应面法优化后的结果进行规范分析,考察SAS9.0所拟合的响应曲面形状,获得响应面立体图及对应的等高线图,如图7所示,模型具有稳定点,各因素间的交互作用较明显。经拟合分析后,得出酶促酯化合成1,3-DAG的稳定值及最优条件,最佳工艺参数为:X1(温度)57℃,X2(时间)2.7h,X3(酶量)7.9%,X4(摩尔比)2.5∶1。在此最优条件下,进行三次重复验证实验,1,3-DAG的实际平均峰面积为9.8×104,与理论值(1.0×105)非常接近,说明该预测模型是可靠的;并且,此时1,3-DAG在整个DAG和TAG混合物中的相对百分含量为73.5%,且1,3-ARA-DAG含量为38.1%。

3结论

工艺研究论文范文第5篇

关键词:混凝土;快速施工;方案及工艺;三峡工程

1概述

三峡工程大坝为混凝土重力坝,最大坝高181m,枢纽工程混凝土浇筑总量达2800万m3。如此巨大的混凝土工程施工总量,导致了三峡工程混凝土施工浇筑的高强度施工。

1.1混凝土施工强度

三峡工程混凝土浇筑高峰集中在第二阶段工程,其混凝土浇筑总量达1860万m3。根据施工进展及总进度的安排,1998年为118万m3,1999年为458万m3,2000年为548万m3,2001年为403万m3,2002年计划完成142万m3。施工高峰时段主要集中在1999~2001年三年间,其中,以2000年的混凝土浇筑强度为最高,要求年最高浇筑量达到500万m3,月最高达到40万m3,日最高达到2.0万m3以上。

1.2混凝土施工手段

根据对浇筑强度和施工场地分析,采用传统的门塔机浇筑施工手段是不能满足浇筑强度要求的,必须寻找新型高强度的浇筑手段。

另外,大型门塔机浇筑方案从拌和楼出机口到浇筑仓,均采取间歇式给料方式,供料的中转环节多,供料效率低下,多座拌和楼与多座门塔机再与多个浇筑仓之间生产组合错综复杂,易于错料,更增加了施工管理的难度。

1.3混凝土施工工艺

三峡大坝沿纵向分若干坝段,沿坝段分若干坝块,沿坝块分几十个升层,每个升层又分若干浇筑层。一个升层即构成混凝土的一个浇筑仓位。一个混凝土仓的施工全过程是从两个同步进行的流程开始的,一个流程是混凝土浇筑的仓面准备;另一个流程是混凝土生产及运输,当两个流程汇集到一起时,便形成仓面混凝土浇筑流程,紧后的流程则是混凝土护理。如此循环推进,三峡第二阶段工程高峰期大坝施工部位将出现20多个仓面同步浇筑的景象。

由此可见,采用传统的混凝土浇筑工艺如散装钢模板,人工手持式振捣等已远不能满足如此高强度和十分复杂的混凝土浇筑需要,必须相应采取新的施工仓面配套和施工工艺。

2大坝混凝土快速施工布置及方案

以塔(顶)带机为主,辅以大型门塔机和缆机的施工方案总体思路是:塔带机浇筑一条龙作业,生产效率高,适应于连续高强度的混凝土施工,承担混凝土浇筑的主要任务;配备大型门塔机、缆机等作为辅助设备,负责金结安装、备仓、仓面设备转移和浇筑部分混凝土等任务,避免因塔(顶)带机的工况转换而影响效率。拌和能力的配备留有一定余地,以利塔(顶)带机效率的充分发挥。塔(顶)带机供料线布置为一机一带,确保塔(顶)带机运行的可靠性。

2.1混凝土拌和设备

4个混凝土拌和系统,共7座搅拌楼,常态常温混凝土总生产能力为1960m3/h。各拌和楼均能生产7℃冷混凝土。

(1)布置在基坑下游79m高程拌和系统设置2座4×4.5m3自落式拌和楼,每座楼生产能力为320m3/h。此系统主要供应泄洪坝5#~23#坝段混凝土浇筑。

(2)布置在左岸厂房坝段上游面90m高程拌和系统设置2座拌和楼。4×6m3自落式拌和楼生产能力为320m3/h,4×3m3自落式拌和楼生产能力为240m3/h。此系统主要供应泄洪坝段1#~5#坝段、导墙坝段及左厂坝段11#~14#坝段混凝土。

(3)布置在左非泄洪流坝段下游120m高程拌和系统设置2座4×3m3自落式拌和楼,生产能力为2×240m3/h。此系统主要供应左非泄洪流坝段及左厂1#~10#坝段混凝土。

(4)布置在左岸进厂房公路左侧82m高程拌和系统设置1座4×3m3自落式拌和楼,生产能力为240m3/h。此系统主要供应左岸厂房混凝土。

2.2混凝土浇筑设备

主要设备有6台塔(顶)带机,塔带机与拌和楼连接的6条总长3800m的胶带混凝土输送线,4台胎带机,7台MQ2000型高架门机,2台25t摆塔式缆索起重机,1台K1800型塔式起重机,1台MQ6000型门机,2台300t履带吊。

(1)泄洪坝段在坝轴线下游76m顺坝轴线方向布置4台塔带机,主要用于该部位的混凝土浇筑,在坝轴线下游121m顺坝轴线45m高程的轨道上布置1台K—1800型塔吊和1台MQ2000型高架门机。其工作任务是,前期协助混凝土施工,后期以吊装金属结构为主。

(2)厂房坝段坝轴线下游44m顺轴线布置2台顶带机,主要用于左厂7#~14#坝段混凝土浇筑,坝轴线下游65m顺轴线120m高程的施工栈桥上布置2台MQ2000型门机,专门用于输水压力钢管和水轮发电机埋设件的吊装。

(3)厂房部位在厂房下游面距坝轴线195m的30m高程顺坝轴线方向的轨道上布置4台MQ2000型高架门机,用于左岸厂房部位的混凝土施工。

(4)缆索起重机的布置2台摆塔式缆索起重机为厂坝第二阶段工程施工提供了一个空中走廊,主塔设在左非泄洪8#坝段185m高程上,副塔设在导流明渠纵向围堰坝段160m高程顶部,跨度1416m,在坝轴线长度方向可控制整个厂坝第二阶段工程的长度,宽度可控制从坝轴线以上15m至坝轴线以下65m,即2台缆机可控制上下游方向80m宽度且在工作区域宽度方向相互搭接20m。

(5)公用设备第二阶段工程厂坝部分分3个标段,由3个施工企业负责施工。4台胎带机、2台300t履带吊等业主拥有的移动性强的设备不固定在一个标段使用,根据施工需要可灵活调配。

3大坝混凝土快速施工仓面配套及工艺

采用塔(顶)带机浇筑混凝土,其浇筑强度将成倍地提高,因此,对浇筑仓面各项资源配置无论是容量还是数量都将明显增加,对仓面组织管理水平的要求也将显著提高。

3.1塔(顶)带机浇筑的仓面配套

3.1.1仓面设备配套

(1)平仓机:一般每1个塔(顶)带机浇筑仓配置1台平仓机和平仓铲,死角部位辅以人工平仓振捣。

(2)振捣机:对于素混凝土或钢筋不太多的混凝土浇筑仓,通常配备1台8头平仓振捣机加3~4部手持式振捣棒或者1台5头平仓振捣机加4~5部手持式振捣棒。对于钢筋非常密集或有水平钢筋网和过流面等比较特殊的仓位,振捣要求比较高,一般不配平仓振捣机,直接配5~8部手持式振捣棒用人工振捣。

(3)喷雾机:在高温季节浇筑混凝土时,每仓配备2~3部摇摆式喷雾机。

3.1.2仓面人员配套

(1)施工人员应按照仓位情况进行合理配置,一般素混凝土仓、少筋混凝土仓配备8~12人,多筋混凝土仓、水平钢筋网仓、过流面混凝土仓配备11~16人。

(2)仓面配备值班木工、钢筋工、预埋工、电工和止水专职人员。各工序值班、带班人员至少1名到位,并挂标识牌。

(3)仓面上配置专人分散集中的粗骨料。

3.1.3仓面工具配套

(1)每个浇筑仓至少配置2桶、2瓢、3锹用以仓面处理。

(2)为防止混凝土浇筑过程中的骨料分离及骨料集中现象,每个浇筑仓至少配备2把专用耙

(3)配备2~3只真空吸水管,用以随时吸除仓面的混凝土泌水或集水。

(4)配备2台洒水器,用以收仓后对仓面洒水养护。

3.1.4其它器材设施配套

(1)在混凝土开仓前,保证风、水、电通畅。

(2)采用平铺浇筑法施工时,浇筑仓应准备保温被待用,随着平仓振捣的进展,及时覆盖保温被,保温被之间应有10cm的搭接长度,以确保保温效果。

(3)雨季施工时,仓面配有彩条布和钢筋等材料,搭设活动防雨棚等。

3.1.5仓面组织管理

为保证塔带机浇筑混凝土一条龙正常运行,需建立一个组织严密、运行高效、信息反馈及时的仓面组织管理系统。

(1)综合协调系统:对混凝土一条龙施工提供技术、质量、安全、机电设备保障,确定拌和楼、浇筑手段及开仓时间,协调浇筑过程中出现的各种矛盾,组织处理突发事情。

(2)浇筑系统(仓面指挥):仓面指挥由浇筑队长担任,负责浇筑仓面的组织指挥,对仓位的要料、下料、平仓振捣、温控、排水等负责,确保混凝土浇筑质量。

(3)操作系统:由调度室负责组织、协调,确保各操作系统正常运行,拌制合格的混凝土,并使混凝土准确、快速入仓。

3.2仓面工艺设计

3.2.1设计原则

仓面条带布置要尽量简化,标号切换次数尽可能少,塔带机运行线路要短且易于操作,整个下料过程要易于实现,资源配置要充分,来料流程要优化。

3.2.2浇筑方法及强度要求

(1)平浇法:该方法适合于塔带机高强度、快速运送混凝土的特点,在低温季节,除仓面钢筋特别多、结构特别复杂部位外,均采用平浇法浇筑。在高温季节对于仓面面积小于500m2采用塔带机入仓时,亦采用平浇法施工,浇筑时铺层厚度可按照35~55cm下料。

(2)台阶法:对于仓面面积大、钢筋密集、结构复杂的仓位,经监理批准后可使用台阶法浇筑,以满足温控及覆盖前混凝土不初凝等条件要求。台阶的一次铺料宽度控制在8~10m以上,接头部位台阶宽度不小于3~4m。

3.2.3仓面设计的内容

仓面设计标准格式包括以下内容:

①仓面情况,包括仓面所在坝段、坝块、高程、面积、方量、混凝土级配种类要求,仓位施工特点等;②仓面预计开仓时间、收仓时间、浇筑历时、入仓强度、供料拌和楼;③仓面资源配置,包括机具、工具、材料、人员数量要求;④仓面设计图,图上标明混凝土分区线,混凝土种类标号,浇筑顺序等;⑤混凝土来料流程表;⑥对仓面特殊部位如止水、止浆片周围、钢筋密集、过流表面等重要部位指定专人负责混凝土浇筑质量工作;⑦对特别重要部位,必须编制专门的施工措施;⑧仓面“浇筑情况评述”,收仓后,由质检人员和监理工程师对该仓混凝土浇筑情况进行简要评述,对可能存在的浇筑质量问题提出处理意见。

仓面设计由浇筑单位提出,一式六份,经监理批准后除班长、质检员及监理随身带外,还应视情况复印送给有关部门(如拌和楼试验室、塔带机操作人员等)。

3.3塔(顶)带机浇筑新工艺

混凝土快速优质施工,给浇筑工艺提出了更新更高的要求,因此,除对模板工艺、钢筋工艺、预埋工艺外,对许多传统工艺进行了改革。

3.3.1供料工艺

(1)供料皮带上设置遮盖或保温措施。

(2)建立有效的楼(拌和楼)—带(供料皮带)—机(塔带机)—仓(浇筑仓)之间的通讯联系或自动监控系统。

(3)皮带卸料处设置挡板、卸料导管和刮板,以避免骨料分离和砂浆损失。

(4)塔带机输送系统装置冲洗设备,卸料后及时冲洗供料皮带上所粘附的水泥砂浆。冲洗时采取措施防止冲洗水流入新浇混凝土中。

3.3.2布料工艺

(1)布料层面处理:用塔带机浇筑四级配混凝土时,为便于塔带机运输,第一层层面处理一般不采取传统的水平层面铺砂浆的方法,而改用小级配混凝土或同强度等级的富砂浆混凝土。具体为:迎水面至排水管前缘区域,采用20cm厚二级配混凝土;其余部位(包括中块)采用三级配富砂浆混凝土,层厚为一个浇筑坯层,约40cm。

(2)布料方向与次序:当平浇法浇筑时,迎水面仓位铺料方向与坝轴线平行;上块浇筑方向从上往下,下块浇筑方向从下往上,中间仓位视仓面情况确定起始下料点;

基岩面、凸凹不平的老混凝土面及斜坡上的仓位,由低到高铺料;

仓内采用多种标号混凝土时,原则上先高标号后低标号的下料顺序,保证高标号区达到设计宽度要求;

有廊道、钢管或埋件的部位,卸料时,廊道、钢管两侧均衡上升,其两侧高差不得超过铺料的层厚。

当采用台阶法浇筑时,从块体短边一端向另一端铺料,边前进、边加高,逐步推进并形成明显的台阶。浇筑坝体迎水面仓位时,采取顺坝轴线方向铺料。

(3)铺料厚度与宽度:铺料厚度视混凝土入仓速度、铺料允许间隔时间和仓位大小决定。劳动组合、振捣器工作能力等要满足浇筑的需要,必须保证下层混凝土初凝之前覆盖上一层混凝土。采用平浇法时,铺料层厚度一般采用50cm;采用台阶法浇筑时,铺料层厚度一般采用50cm。对于升层高度1.5m的仓位,铺料宽度取10~12m;对于升层高度2.0m的仓位,铺料宽度取8~10m,台阶宽取2~3m。

3.3.3下料和振捣工艺

对没有钢筋的仓面,塔带机下料时,下料导管卸料口距仓面应不大于1.5m,并均匀移动布料,堆料高度不宜大于1.0m,以免骨料分离。布料条带清晰,并有足够宽度。在模板周围布料时,卸料点与模板的距离保持在1~1.5m,人工分散粗骨料后,再用平仓机将混凝土就位。在止水、止浆片和预埋件部位布料时,严禁下料导管直接下料,由人工送料填满。

在进行水平钢筋网浇筑层混凝土下料时,尽量降低下料高度,一次卸料的堆料高度控制在50cm以下,浇筑坯层厚度不大于30cm。竖向钢筋部位卸料时,卸料部位应离开钢筋0.5~0.8m,并加强人工平仓。

台阶法浇筑时,平仓振捣机站在中间(第二层)的台阶上,覆盖范围比较理想;平层法浇筑时,平仓机一般站在层面上,紧跟下料接头,随时下料,随时振捣。

混凝土浇筑应先平仓后振捣,严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,并开始泛浆为准,以避免欠振或过振。

使用塔(顶)带机浇筑的大仓位,应配置振捣机振捣。使用振捣机时,振捣棒组应垂直插入到混凝土中,振捣完应慢慢拔出;移动振捣棒组,应按规定间距相接;振捣第一层混凝土时,振捣棒组应距硬化混凝土面5cm。振捣上层混凝土时,振捣棒头应插入下层混凝土5~10cm;振捣作业时,振捣棒头离模板的距离应不小于振捣棒的有效作用半径。

3.3.4养护工艺

(1)长期流水养护:根据现行水工混凝土施工规范,混凝土浇筑后养护时间一般为14d,重要部位养护到设计龄期;但三峡工程提出了更高的要求,主体工程普遍采取了长期流水养护。针对这一要求,再采用传统的人工洒水养护工艺已不能满足要求,必须推行新的养护工艺。

旋喷洒水养护适合于28d以内的较长间歇期仓面养护。方法是在浇筑仓面按一定间排距d设置360°旋转式喷水嘴,若喷水嘴喷射幅度为B(m)则取d=0.8B保持旋喷嘴始终不停地工作,即可做到长流水养护。

喷淋管(花管)养护适合于正常上升仓位的四周垂直面或长间歇期仓面养护。方法是沿仓位边线在模板上口(用于对仓面养护)或支腿(用于对侧立面养护)上铺设花管。所谓花管即在管壁上均匀布钻一排细孔的口寸钢管,使用时,将管两端封堵,水雾通过细孔喷出,洒在养护面上。给花管不停地通水,便可保持长流水养护。

(2)仓面覆盖养护:覆盖保水养护。该方法适合于大于28d的长间歇仓面养护。方法是在养护仓面全面覆盖养护材料,如隔热被,风化砂或土等,给覆盖材料浸水并始终保持覆盖材料处于水饱和状态,即可满足养护要求。

覆盖洒水养护适合于夏季正常上升的仓面养护。由于仓面蒸发快,仅采取洒水养护不能满足要求,因此对仓面覆盖材料洒水养护效果较好。

(3)养护组织管理:在三峡混凝土施工中,养护与钢筋、模板、预埋件和浇筑并驾齐驱,已经成为一项工程。浇筑仓均配置专职养护人员,实行挂牌上岗。养护实施的记录由养护专业人员及时记载,并做到真实、详尽。

4结论