产品结构设计注意事项汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇产品结构设计注意事项范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

中图分类号：TQ325文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）12-0020-02

随着社会的发展，不断发展新材料、新技术以适应各种产品结构设计方面的要求，特别是树脂材料的应用以强度好、重量轻、成型性良好而得到大范围的应用，从汽车内饰部件到生活上的细小必需品都离不开树脂材料，特别是在汽车上得到了广泛的应用，目前世界上不少轿车的塑料用量已经超过120千克/辆，个别车型还要高，德国高级轿车的塑料使用量已经达到300千克/辆，国内一些轿车的塑料用量也已经达到200千克/辆，可以预见，随着汽车轻量化进程的加速，塑料在汽车中的应用将更加广泛。作为从事树脂产品设计的人员来讲掌握设计技巧及设计方法相当重要，尤其是结构设计方面，直接影响了产品的成本、品质等。

一、产品避厚的合理性

从产品强度来看，树脂产品壁厚越厚产品强度越好，从产品轻量化来看产品壁厚越薄产品越轻，从成型质量的角度来看，树脂件的壁厚过厚，在成型的过程中会出现冷却不均，容易产生缩水，锁孔等缺陷，壁厚太薄，又会造成素质流动状态不好，进胶困难，从而使型腔不易充满而造成充填不足，综合以上几点来看树脂件的壁厚应尽可能均匀、合理，在需要强度的部位采取增置加强筋，在壁厚过厚处采取局部挖空的结构，不均匀处可采取缓和过渡的形式，使壁厚变得均匀，避免成型过程中产生翘曲变形等缺陷。壁厚的合理性除了影响成型和成品的强度，同时也更有利于制品能够顺利地从模具中脱离出来。

当然在实际设计的过程中，树脂件的种类何其之多，在确定制品的厚度上也要根据不同的材质的各自属性和特点，和此制品的大小规格，适用条件等各方面，再根据以上原则来决定。由于树脂制品已深入生活，在设计壁厚上也有章可循，已经形成了一定的规则，设计过程中可参照这些规则。

二、应力集中问题解决办法

树脂件的结构设计要特别注意避免尖锐棱角的产生，树脂材料始终比较敏感的材料，因此在应力集中的地方会产生微小的裂纹，逐步扩大以致发生断裂，导致制品的损坏。

树脂材料的强度通常较低，避免应力集中最好的方法是改善尖锐棱角部位的结构形式。例如。在尖角部位增加倒角，倒圆角或以平缓的方式过渡。当因结构件功能的需要而不可直接增加倒角，倒圆角时，可通过在尖角处增加局部结构强度，向内掏出圆角的办法降低应力集中，树脂螺纹的牙形应优先采用圆形和梯形，避免三角形、矩形，这样可以减低缺口效应，提高螺纹的承载能力。

三、加强筋结构的设计原则

为了减小产品的平均肉厚，降低产品的重量，以及减少成型过程中的缺陷，通常在需要加强强度的位置设置加强筋的方法来提高产品的强度和刚性，同时也降低成本。在树脂件上设置加强筋，可提高树脂的强度，防止树脂件的翘曲变形，选择恰当的加强筋位置可改善树脂溶液的流动性。

树脂制品上的加强筋形式多种，但设计加强筋一般遵循以下原则：（1）筋的壁厚根据材料不同而不同一般为主体厚度t的0.4倍，最大不超过0.6倍，避免厚筋底冷却时出现凹陷，影响制品的美观；（2）筋之间的间距大于4t，筋的高度低于3t；（3）螺钉柱的加强筋至少低于柱子表面1.0mm；（4）筋的根部要以圆角过度，避免应力集中造成破坏，但谨防圆角过大出现凹陷；（5）加强筋应低于零件表面或分型面至少1.0mm。多条加强筋相交，要注意树脂带来的局部材料堆积问题。其改进方法是：（1）将加强筋错位；（2）加强筋交叉部位设计成空心结构等。

细长的加长筋，如受力，应尽量使其承受拉力，避免承受过大的压力。因为树脂材料的弹性模量很低，容易出现失稳问题。这与我们在进行金属铸件设计时所遵循的优先受压原则相反，需要特别注意。

四、拔模斜度设计

拔模斜度也叫脱模斜度，主要是为了避免树脂件在脱模时由于冷却收缩而对模具产生粘附，摩擦，从而导致其损伤变形，而在树脂件的脱模方向设置的有利脱模角度。

拔模斜度的确定一般遵循以下几个个原则：（1）制品的精度要求越高，拔模斜度越小，这样做相当于减小公差；（2）拔模角度一般取整数；（3）树脂件的外观拔模角取值大于内壁的角度，这有利于成形时脱模；（4）树脂中硬度大的，刚性大的，脱模斜度也应该相应加大；（5）在不影响外观的前提下取较大的拔模角度；（6）制品壁厚也决定了拔模角度的设定，两者成正比。某些材料，如PP、PE等能强行脱模，强行脱模量一般不超过型芯最大面积的5%。

五、依据模具结构考虑树脂件的结构设计

模具在注射生产的工艺装备中是不可代替的，模具内腔的形态是树脂件形状的反映。树脂件结构的难易程度直接影响着模具结构上的复杂变化，为了能使设计的制品批量生产化，结构设计也是至关重要的，当然这也直接影响着模具的设计，从而在做树脂件结构设计的同时，在保证外观和功能的前提下，尽可能地考虑模具的结构，使之简化，利于后期的加工，批量生产，从而节约时间和成本并可以提高产品质量。所以在从事结构设计的工作，还应了解模具设计的基本原理与基本原则

模具设计不合理就能造成产品成型不良，注塑工艺生产产品可能出现的缺陷主要有一下几种：缩痕、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边、成型不足、烧糊等。注塑件设计一般遵循以下原则：（1）充分考虑塑料件的成型工艺性，如流动性；（2）塑料件的形状在保证使用要求的前提下，应有利于充模、排气、补缩；（3）塑料产品设计应充分考虑成型模具的总体结构，特别是抽芯与脱出制品的复杂程度，同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工艺，模具零件的强度等，以便使制品有较好的经济性；（4）塑料制品设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。

六、从装配的角度考虑树脂件的结构

连接结构问题是产品设计中一个重要的问题。构成产品的各个功能部件需要以各种方式连接固定在一起形成整体，以完成产品的设计功能。满足外观造型设计的产品外壳，通常也是由底盖，主体框架等部件组成，需要连接固定形成一个整体。因此有必要对产品设计中连接结构问题进行探讨。

由于树脂材料的弹性模量小，即材质较软，并且成型工艺与金属不同，树脂件的公差精度比金属件一般来说要低很多。因此，在进行结构设计时应注意这一特性，应避免大尺寸小公差的情况出现。尺寸越大，累积的变形越大，对公差精度的影响也越大。粘接是树脂件常用的装配方式之一。树脂件粘接时应避免粘接界面切忌承受撕扯拉力，因为其抗撕扯能力差，正确的做法是使粘接界面承受剪切力。处于受正拉力状态的粘接强度不及处于受剪力状态的粘接强度，因为处于受正拉力状态的粘接界面在其根部承受撕扯拉力作用；而处于受剪力状态的粘接界面的面积一般大于受正拉力状态的粘接界面的面积所以抗撕扯能力较强。

篇（2）

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0131-02

全冷缩电缆附件，具有良好的电气性能和机械性能，能在各种恶劣的环境条件下长期使用；具有工程安装时不需要动用明火、操作简单方便、安全可靠等优点；因此被广泛应用于电力、国防、航空和工矿企业等国民经济各个领域，并且市场空间不断增大。电力电缆全冷缩型附件行业投资机会也突显出来。目前我国已将冷缩型电缆附件项目列为重点国家级火炬计划，国内冷缩型电缆附件的研发、生产及应用都达到了一定的水平，但由于设备、技术、资金、专业人才短缺等诸多原因，使该类产品质量和使用技术还存在很多问题，与国际先进水平还有较大差距。

1 全冷缩电缆附件产品的结构缺陷

目前，市场上的全冷缩电缆附件相对常用的热缩电缆附件相比较，在产品结构上存在着某些缺陷，主要表现在由于产品管壁厚度在台阶处陡变而导致的扩张时产品在剪切力作用下易撕裂或损伤。

（1）扩张时产品内表面易划伤。冷缩型电缆附件的管件和指套等产品的制造，在使用金属扩张锥杆进行扩张时，金属扩张杆表面产生细小的锈蚀易划伤产品内表面。

（2）产品端头易开裂。终端产品的上端口注塑成型以后，在扩张工序和安装工序时，经常会出现端头处有开裂的问题。

2 全冷缩电缆附件产品结构缺陷的改进措施

（1）改换扩张工装。针对产品扩张时产品内表面易划伤，改进措施是改换扩张工装，即将扩张杆改用六瓣扩张锥。六瓣扩张锥的圆弧锥形变径过渡，可以有效解决绝缘管内表面易划伤的问题。（2）修改注塑成型模具。针对产品端头易开裂，改进的措施是修改注塑成型模具的产品成型的形状，即将管件端口由直角过渡改为圆弧过渡，而且在管子的外表面加了加强筋，以此来消除产品端头在扩张时，由于扩张力作用而使产品端头产生裂口的问题。（3）改进产品生产工艺路线，消除产品生产过程中出现的缺陷。通过进行产品结构设计、材料配方及生产工艺等方面的技术攻关，来消除产品生产过程中出现的缺陷，使产品各项性能指标均达到设计要求，符合GB/11017-2002和Q/ZL177-2003等产品标准的规定。以1kV全冷缩电缆终端四指套产品为例，具体措施如下。

2.1 改进电缆附件基料（硅橡胶）配方

（1）母料、原胶：色胶（红、黄、绿、黑）：SC-8硫化剂=10kg：19g：250g；

（2）相色带、原胶：色胶（红、黄、绿）：双二四硫化剂=10kg：40g：100g；

（3）自粘带、原胶：PT色胶：双二四硫化剂=10kg：10g：100g。

2.2 优化产品结构设计，改进加工技术路线

（1）设计1kV全冷缩电缆终端四指套和绝缘管产品的图纸。（2）按照图纸加工1kV四指套和绝缘管的产品的模具，为了降低开发风险，首先加工四指套模具和绝缘管的挤出机的口模模具，试模生产产品，依据公司产品检验和试验标准进行考核，各项指标合格后再逐个加工其他型号的模具；并进行跟踪评价、改进和验收。（3）按照上述方式，按照图纸加工1kV四指套和绝缘管的产品模具，试模生产、跟踪评价、改进及验收。（4）改造扩张设备，制做1kV四指套扩张爪和1kV绝缘管的定径套。（5）生产制作1kV多芯全冷缩电缆终端产品，并进行改进。（6）测试产品的机械性能、电气性能和使用性能。（7）编制《安装工艺》、《产品配套表》及产品说明书等技术资料，并做安装操作试验。

2.3 改进生产工艺流程

（1）半成品1生产：原料混炼平板硫化 检验若合格则母料一次硫化注塑成型生产出半成品1（若不合格则返工）；

（2）半成品2生产：半成品1 检验若合格则进行打磨、清洁喷涂、导电层注射，生产出半成品2（若不合格则返工或报废）；

（3）成品生产：半成品2二次硫化检验若合格则成品包装入库（若不合格则返工或报废）。

2.4 改进安装工艺，防止产品在安装时出现某些结构上的缺陷

全冷缩电缆附件产品除了产品本身具有内表面易划伤和产品端头易开裂等这些结构上的缺陷外，安装过程中，因操作方法不当，有时也会产生某些缺陷。因此在进行产品的机械性能、电气性能和使用性能测试及严格外观检查（无裂纹，无变形）的基础上，改进产品安装工艺，也可以有效防止产品出现结构上的缺陷。以1kV全冷缩电缆终端四指套产品安装为例，具体说明如下：

（1）剥切电缆护套层、铠装和内护层。将电缆一端清洁并校直，从端部量取电缆长度为500mm（根据工程现场需要，绝缘管最小可以缩短至400mm，加长不限），剥切去掉护套层；保留钢铠30mm，用绑扎线扎紧，其余剥切去掉；内护层保留10mm，其余剥切去掉。（2）固定地线。用纱布带打磨钢铠，去除的钢铠上的防锈漆或铁锈，并将打磨部位清洗干净，再用恒力弹簧将地线固定在钢铠上，注意事项：为了地线牢固，地线端头要预留约20mm，回折在恒力弹簧的第2层上。（3）剥切绝缘层。剥切去掉每个相线的绝缘层，长度为从电缆端部量取接线端子孔深+3mm。（4）清理绝缘层。用清洗剂清洗各相线的绝缘体外表面。（5）包绕填充胶。将电缆芯线从根部分开，在护套层、钢铠和内护层上包绕填充胶。从护套层端口开始向下半搭接拉伸绕包至少2层填充胶，长度约50mm（注意事项：以冷缩指套能够轻松套入，并全覆盖为宜），再绕包一层PVC胶带。（6）安装冷缩指套。将电缆芯线分开后套入指套，推至芯线根部，要求先抽出指端支撑条，收缩指端，再抽出尾端支撑条，收缩尾端；这里需要注意准备工作：为方便安装，指套套入电缆前，应将指端的支撑条略微抽出一点，从里面看支撑条的端头与指根对齐为准，还要将电缆端头用PVC胶带包绕，防止安装过程划伤指套。（7）收缩绝缘管。将冷缩直管分别套入指套指端根部，拉出支撑条，从指套指端根部开始收缩固定。（8）压接端子。去除相线端头PVC胶带，套入金属端子，压接固定，用锉刀打磨金属端子去除尖角和毛刺，并用清洗纸将金属碎削去除干净。（9）安装防水相色带。在各相芯线上的金属端子与绝缘管之间，半搭接拉伸缠绕硅橡胶防水相色带2层，长度为分别搭接金属端子和绝缘管约15mm。至此安装完毕。

无铠装1kV四指套产品的安装工艺：①剥切电缆护套层。将电缆一端清洁并校直，从端部量取电缆长度为500 mm（根据工程现场需要，绝缘管最小可以缩短至400mm，加长不限），剥切去掉护套层。②剥切绝缘层。从电缆端部量取长度为接线端子孔深+3mm，剥切去掉每个相线的绝缘层。③清理绝缘层。用清洗纸清洗各相线的绝缘体外表面。④包绕填充胶。将电缆芯线从根部分开，在护套层上包绕填充胶。从护套层端口开始向下半搭接拉伸绕包至少2层填充胶，长度约40mm（注意事项：以冷缩指套能够轻松套入，并全覆盖为宜），再绕包一层PVC胶带。⑤安装冷缩指套。将电缆芯线分开后套入指套，推至芯线根部，要求先抽出指端支撑条，收缩指端，再抽出尾端支撑条，收缩尾端；注意准备工作：为方便安装，指套套入电缆前，将指端的支撑条略微抽出一点，以从里面看支撑条的端头与指根对齐为准。⑥收缩绝缘管。将冷缩直管分别套入指套指端根部，拉出支撑条，从指套指端根部开始收缩固定；⑦压接端子。套入金属端子，压接固定，用锉刀打磨金属端子去除尖角和毛刺，并用清洗纸将金属碎屑去除干净。⑧安装防水相色带。在各相芯线上的金属端子与绝缘管之间，半搭接拉伸缠绕硅橡胶防水相色带2层，长度为分别搭接金属端子和绝缘管约15mm。至此安装完毕。

此外，还必须指出的是，在安装到电缆上之前，全冷缩电缆附件产品处于高张力状态下，因此必须保证在贮存期内，产品不应有明显的永久变形或弹性应力松弛，否则，在安装在电缆上以后就不能保证有足够的弹性压紧力，从而不能保证良好的界面特性。

通过对1kV全冷缩电缆终端四指套产品的探讨和研发，从产品结构、生产和安装工艺等方面着手，改进了全冷缩电缆终端产品的使用性能。为提高产品质量、降低制造成本、缩短该类产品与国际同类产品的差距，实现早日达到国际标准，替代进口提供了可借鉴的经验。对改变目前乃至今后我国急需的冷缩电缆附件系列产品的生产研发和供应格局，满足国内对此类产品日益增加的需求，具有非常重要的经济价值和社会意义。

参考文献

[1] 唐正森，李景禄，李志娟.10kV交联电缆接头施工工艺分析及改进措施[J].绝缘材料，2009（2）.

[2] 张虎，胡景云.我国电力电缆市场及产品结构分析[J].电气技术，2010（1）.

篇（3）

中图分类号：U671 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）28-0121-03

“振海一号”自升式钻井平台是一种用于海上石油和天然气勘探、开采工程作业的钻井装置，其可以依靠自身的升降系统完成主体结构的上下升降作业，以达到在不同深度的海域作业的要求。该自升式钻井平台主要由主船体、上层建筑、桩靴、桩腿、升降系统结构、悬臂梁、钻台和直升机平台几大部分组成。

“振海一号”自升式钻井平台入美国船级社（ABS），在其结构设计建造中，主要包括结构强度计算、材料选取、焊接设计三大方面。下面就从上述三大方面按照自升式钻井平台的几大组成部分的结构设计需要满足的规范规则分别进行研究。

1 结构强度计算

1.1 主船体结构及上层建筑结构设计

“振海一号”自升式钻井平台的主船体结构与上层建筑结构和船舶产品基本类似，这两个部位的结构强度计算主要分为有限元强度分析、结构疲劳及屈曲校核以及结构规范计算。

1.1.1 有限元强度分析。该项分析利用专业的有限元软件，依据初步结构图纸，建立主船体和上层建筑的模型，在模型中加载主船体各种工况下受到的不同载荷，确定结构强度是否满足要求。这些载荷主要包括设计载荷、环境载荷和重力载荷。设计载荷主要是依据说明书中对各种工况的要求确定，重力载荷中的平台重量等可以按照平台实际重量确定，环境载荷及重力载荷中的甲板载荷则需要按照相关的规范规则来确定，具体涉及如下规范

规则：

船级社规范：对于环境载荷，包括风载荷、波浪载荷和海流载荷，各大船级的平台规范中都有明确的计算公式，载荷选取可以按照公式进行计算，因为每个船级社的公式和系数选取可能有些不同，所以得出的结果也就稍微有些差别，因此，我们在载荷选取时，应按照平台入级船级社的规范进行

计算。对于甲板载荷，各大船级社的规范中也都根据不同部位给出了明确的载荷大小，但该载荷一般是最小要求，当规范中的载荷大小与技术规格书或甲板载荷图有冲突时，一般以后者为准。最后，在有限元计算得到的结果需要根据船级社规范规定的强度衡准校核强度。

IMO MODU（国际海事组织可移动海上钻井平台建造和装备法则）：该法则关于环境载荷及甲板载荷也有相关规定，其规定与船级社规范基本一致，因此，在计算过程中，仅需作为参考。

ASIC（建筑用钢结构设计、制造、装配规范）：在有限元计算得到的结果除了按照规范规定的强度衡准校核外，还应该参考ASIC进行校核。

1.1.2 结构疲劳及屈曲校核。结构疲劳及屈曲校核只能根据船级社规范进行相应的校核。

1.1.3 结构规范计算。对于主船体和上层建筑内部的一般构件来说，仅需要按照船级社规范来计算构件的规格。通过研究各大船级社的规范，发现大部分船级社的海上移动平台入级与建造规范中关于构件尺寸计算的公式都与船舶建造规范一致，而从自升式钻井平台自身的特点来看，其受力情况与船舶存在一些不同，因此，部分构件的规格选取应该区别于船舶产品。

1.2 桩靴、桩腿、升降系统结构、悬臂梁、钻台设计

由于桩靴、桩腿、升降系统结构、悬臂梁、钻台结构都是自升式钻井平台所独有的结构，这些结构的受力完全取决于平台的各种工况，每条平台的上述结构可能都不尽相同，因此，无法利用经验公式进行强度校核，只能根据前一节提到的各种载荷，进行有限元强度分析，并做相应的结构疲劳及屈曲校核。因此，在进行这些结构设计时，需要参考的规范规则主要有船级社规范、IMO MODU（国际海事组织可移动海上钻井平台建造和装备法则）、ASIC（建筑用钢结构设计、制造、装配规范）。

1.3 直升机平台结构

在计算直升机平台结构强度时，除了需要考虑上节提到的各种规范、规则外，还需要考虑船旗国海上飞行安全规定。如业主有特殊要求，还需要满足英国民用航空手册CAP437等一些特定的规则要求，这些要求都有可能对于直升机平台尺寸、载荷选取产生影响。

1.4 其他附属结构

由于“振海一号”自升式钻井平台上设备众多，一些大型设备的基座及加强也需要考虑，这些设备加强结构的设计除需要满足前面所说的规范、规则外，还需要考虑各个设备的一些特殊规定。

1.4.1 吊机基座，设计时需要按照美国石油协会（API）海上起重设备规范进行设计。

1.4.2 救生艇架加强结构，设计时需要按照IMO《国际救生设备规则》选取设计载荷。

1.4.3 系泊设备加强结构，OCIMF（石油公司国际海上论坛出版物）关于系泊设备的相关规定。

2 材料选取

结构材料的选取是自升式钻井平台设计的重要环节之一，在自升式钻井平台的结构中，所用钢材具有高强度、高韧性、抗疲劳、抗层状撕裂、良好的焊接性及耐海水腐蚀等特点。

通过研究不同船级社规范中对于材料选取的相关要求，在自升式钻井平台结构钢材选取的思路基本一致。具体如下：

首先，根据构件所承受的载荷、应力水平及模式、关键载荷传递和应力集中以及失效后果，所有平台结构构件可分为：次要构件：其失效不可能影响平台结构整体完整性的不重要的构件；主要构件：对平台结构整体完整性有重要作用的构件；特殊构件：在关键载荷传递点和应力集中处的主要

构件。

对于“振海一号”自升式钻井平台来说，其内部结构构件划分如下：

2.1 次要构件

平台主体内部舱壁和骨架（作为主要构件者除外）；桩靴支承结构的内部舱壁和骨架（作为主要或特殊构件者除外）；平台主体甲板板、舷侧板和底板（作为主要构件者除外）；直升机甲板和甲板室；救生艇平台。

2.2 主要构件

桁架式桩腿的全部骨材；平台主体中组成箱型或工字型主支承结构的舱壁板、甲板板、舷侧板及底板；升降机座的支撑结构；桩靴垫的外板以及最初传递桩腿载荷的构件；将主要集中载荷或均布载荷分散到结构中去的桩靴垫支承结构的内部舱壁和骨架；悬臂式直升机甲板和救生艇平台；重型底座和

设备支撑，如钻台基座、钻井悬臂梁和起重机座。

2.3 特殊构件

与桩靴相连接部分的桩腿垂直结构；桁架式桩腿结构中的连接部位。

然后，根据技术规格书确定结构设计温度。考虑桩靴结构在实际作业中始终处于海水中，其设计温度可以考虑为0℃，而不需要按照技术规格书规定的-10℃设计温度执行。

最后，根据构件类别、最低设计温度和厚度在船级社规范相应的表格中选用合适等级的钢材。但每个船级社提供的板厚与材料等级的关系不尽相同，因此，平台入级船级社的选取对于平台材料的订货还是有一定影响的，在材料级别选取时，应特别注意。

另外，由于船级社规范中对于自升式平台钻井平台结构使用的钢管没有做明确规定，平台结构使用的钢管一般按照美国石油协会API5L标准选取，需要特别注意的是，API5L标准对于钢管的低温冲击试验要求无法达到船级社规范对于材料低温冲击试验的要求，所以，一般在使用钢管及订货时，需要额外注明材料低温试验要求。

3 焊接

“振海一号”自升式钻井平台结构焊接设计主要是依据船级社规范以及AWSD1.1（美国焊接协会结构焊接标准）执行，通过研究两个规范的差异发现，两者要求基本一致，因此，结构焊接设计一般按照船级社规范执行即可。但有如下注意事项：

（1）由于自升式钻井平台结构的特殊性，对于受力较大或应力集中的部位需要全焊透，而船级社规范中对于需要全焊透的区域的描述不是很全面，因此，在设计中需要结合结构受力情况，适当增加全焊透区域范围。

（2）对于角焊缝焊脚尺寸的选择，各船级社规范中的要求基本一致——焊喉尺寸=焊接系数×母材板厚（较薄板）。但焊接系数的选取及焊喉的最大值、最小值在每个船级社规范中是不一致的，需要特别注意。

（3）自升式钻井平台使用的钢管桁架结构相对于船舶产品来说比较多，各大船级社对于钢管焊接节点的描述不是非常全面，因此，一般应参照AWSD1.1中相关内容的描述。

4 结语

从前面的研究内容可以看出，“振海一号”自升式钻井平台结构设计建造除了需要满足船舶产品结构设计建造所需要满足的规范规则外，还需要增加AWS（美国焊接协会）和API（美国石油协会）、OCIMF（石油公司国际海上论坛出版物）规范中部分章节的一些规定。另外，在设计建造过程，还应该充分征求业主的意见，满足业主使用要求。

参考文献

[1] AWS D1.1-D1.1M-2010（中文版）[S].

[2] ABS MODU Rules 2008[S].

[3] CCS海上移动式平台入级与建造规范（2005）[S].

篇（4）

0.引言

近几年，随着公司产品出口任务的增加，在国外的用户也愈来越多，这给我公司的出口产品加工带来了很大的契机，同时客户所返回的质量事故问题也在不断出现。针对这种情况，在机床上加工工件时,影响加工质量的因素很多。如果发现工件产生缺陷时，首先要从工件的装夹方法、使用的刀具、切削用量和加工方法方面去找原因，当这些原因排除以后，就应该从机床精度方面去找原因。机床精度是影响工件质量的一个重要因素，当机床精度差、某些零件损坏或各部分间隙没有正确调整好时，加工时都会使工件产生各种缺陷。因此我们不但要合理选择车刀角度、切削用量和加工方法，而且还要了解机床精度对加工质量的影响，以掌握调整机床和消除缺陷的方法。另外在结构设计方面仍存在加工可行性差、经济效率低、费工费时，有时让工人师傅难以下刀。因此使零件结构具有良好的机械加工工艺性，要分析设计中常出现的问题，根据实际情况进行设计改进，以提高出口产品质量。

1.尺寸精度

零件的尺寸精度是指其实际尺寸限制在规定的尺寸数值和尺寸公差范围以内。对于成批零件,它们的实际尺寸分散范围不仅要等于或小于规定的尺寸公差，同时这些尺寸的分散中心应与公差带的中心重合。零件的尺寸精度是由尺寸分布的精密度和正确度决定的。对于冲压零件而言，要提高零件尺寸精度以符合设计和实际使用要求，通常要考虑以下三个方面：（1）良好的零件结构和尺寸精度设计；（2）正确选用材料；（3）合理设计模具和选择冲压加工工艺。我们在设计零件的结构和尺寸精度时，首先应根据零件的使用要求及加工工艺特点，通过材料力学的计算确定零件的结构形状和尺寸公差；其次应为满足材料力学计算基础上的应力状态而正确选用：（1）尺寸分散中心与公差带中心重合；（2）尺寸分散中心偏离公差带中心。另外尺寸要严格执行工艺纪律，所有工件加工工序都要求粗、精工序分开进行，不但能降低工人的技术要求，使优质的资源数控设备得到充分的利用，提高劳动效率，而且能使下道工序很好的纠正上工序所带来的积累误差。加工螺纹用两把螺纹刀具，保证重要连接件的质量稳定，保证加工效率，节约刀具成本。

2.位置精度

所加工工件的工序，除粗加工外，精加工所有工序都在数控车床上加工，这样不但能够保证产品质量的稳定，还能使加工的产品质量统一性好，也就是我们常说的数千件产品一个模样，同时数控车床的加工刀具的数量种类较多，能一次装夹加工大部分的工序内容，既保证了位置精度，还减轻了工人的劳动强度，同时也发挥了设备高速高效率的特点。对位置精度，主要影响因素有（1）直接装夹：表现为机床几何误差、工件定位基准面与加工面设计基准间位置误差。其提高机床几何精度的改善措施有：提高加工面的设计基准与定位基准面间的位置精度、采用加工面的设计基准做定位基准面。（2）找正装夹：表现为找正方法与量具的误差、找正基面或基线的误差、工人操作技术水平。其改善措施有：采用与加工精度相适应的找正方法与量具、提高找正基准与基线的精度、提高工人操作技术水平。（3）夹具装夹：表现为机床几何误差、夹具制造、安装误差及刚度不足、定位误差。其提高机床几何精度、提高夹具的制造、安装精度及刚度改善措施有：采用加工面的设计基准作定位基准面、 提高工件定位基准面的制造精度、提高加工面的设计基准与定位基准面间的位置精度。

3.表面粗糙度

表面粗糙度对零件使用情况有很大影响。一般说来，表面粗糙度数值小，会提高配合质量，减少磨损，延长零件使用寿命，但零件的加工费用会增加。因此，要正确、合理地选用表面粗糙度数值。在设计零件时，表面粗糙度数值的选择，是根据零件在机器中的作用决定的，总的原则是：在保证满足技术要求的前提下，选用较大的表面粗糙度数值。具体选择时，可以参考下述原则：（1）工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。（2）摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。摩擦表面的摩擦速度愈高，所受的单位压力愈大，则应愈高；滚动磨擦表面比滑动磨擦表面要求粗糙度数值小。（3）对间隙配合，配合间隙愈小，粗糙度数值应愈小；对过盈配合，为保证连接强度的牢固可靠，载荷愈大，要求粗糙度数值愈小。一般情况间隙配合比过盈酝合粗糙度数值要小。（4）配合表面的粗糙度应与其尺寸精度要求相当。配合性质相同时，零件尺寸愈小，则应粗糙度数值愈小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸要粗糙度数值小，轴比孔要粗糙度数值小（特别是IT8～IT5的精度）。（5）受周期性载荷的表面及可能会发生应力集中的内圆角、凹稽处粗糙度数值应较小。

出口产品的表面粗糙度要求很高，外观质量是技术要求的重中之重，要求外在美观，表面粗糙度低，用手抚摸有光滑不粗造的手感，因此工序要求工件加工完毕最后，装夹定位表面由于有夹痕必须要精加工或抛光处理，已消除夹痕并达到表面粗糙度的技术要求。

4.注意事项

工件的搬运时要轻拿轻放，并且还要注意避免工件和工件之间，以及工件和周转箱之间的碰撞，否则很容易使工件表面产生磕碰，造成表面的瑕疵；另外因刀具不锋利造成工件的倒角处产生毛刺，所以要保持刀具锋利，消除加工过程中产生的多余毛刺；螺纹的扣头、扣尾、毛刺要处理，使扣头和扣尾抚摸时感觉不刺手，同时热处理的表面处理质量要稳定，否则会使同批工件表面颜色不一致，影响美观；包装时要考虑路上的长时间运输、湿气、雨水的锈蚀以及颠簸、挤压等因素，因此包装要周密、坚固，以防磕碰、雨水等因素造成产品质量问题。

5.结论

人是第一生产要素，在所有环节中，作为重要环节的操作者要有强烈责任心，要严格执行工艺纪律，在工作中要精心操作，要一丝不苟，认真把好每一道关口，这样就能保证我们的产品质量稳定、质量上乘、质量优秀，从而为公司的稳定持续发展做出应有的贡献。

篇（5）

中图分类号：TP391.9

Siemens NX是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。NX是一个交互式CAD/CAM（计算机辅助设计与计算机辅助制造）系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。为设计者提供了一个理想的工作环境，不仅能以直观的方式提供信息，而且能够验证决策以全面提升产品开发效率，是一个关联性很强的设计软件。在NX中如何能够保持复杂模型设计结果的科学性、准确性，提高设计人员的设计效率是笔者的目的。

1 环境设置

环境设置是指在建模设计环境中对预设值（固定不变的值）的提前定义，也可以被认为是对设计环境的平台定制。由于NX软件具有通用性的特点，在使用软件设计初期，必须对这些预设值进行具体设置，使其符合国家标准、行业标准和企业标准等。这些预设值可以是文件命名规范、设计背景、单位、图层、比例、材料、密度等等许多方面。通常预设值保存在文件模板中，设计时只要直接调用模板，就能使用统一的环境参数，无需设计者重复设置。

2 建模过程中的注意事项

产品设计模型的目标，是应用NX软件创建一个参数化的具有相关性和可编辑性的模型。复杂零件设计过程中要尽量避免“无参数”的模型。

2.1 型体分析。型体分析法是指假想将模型分解成若干个基本区域，分析各基本区域相对位置、实现特征及各区域之间如何过渡，形成清晰的建模思路。不能在没有统一规划的情况下就盲目急于建模，一个比较清晰地建模思路至少要包括型体及与之有关的零部件在产品结构件的功能和作用，还有，外形轮廓内部结构，定位孔（面）等主要参数。建模前利用型体分析法来解读模型，应从粗到细，从大至小，先外后里的分析设计特征，在进行细节设计，如各类孔特征、沟槽、倒角、斜角等。有条不紊的完成对模型型体的逐步分析、判断。

2.2 参考基准一致。参考基准在零件设计中应用十分广泛，是用来确定设计对象上几何关系所依据的点、线或面的。在设计复杂零件的时候，参考基准会随着零件设计的逐渐复杂化而变得越来越多，这时参考基准之间的关系也变得越来越紧密，它们既互相关联又相对独立。比如零件设计的原点位置；每一个草图所在面的位置；以及每一个特征的设计位置，它们必须是来自同一的参考基准。

复杂模型设计的难点除设计本身外，还难在模型的反复修改上，当参考基准使用不当时，修改会出现一连串的关联效应，而这种关联此时是负面的，不仅工作量大，还容易出现失误。如何保证模型不论是设计状态下，还是更改状态下的模型都能准确又方便的得到？答案是各基本区域须尽可能的采用统一、相对的参考基准。

2.3 草图设计。草图是可以用于创建关联到部件的二维轮廓的特征工具，是参数化建模的基础。草图以简单的直线、圆弧条为主，具有自相关性，也与任何一个从它上面创建的特征相关，对于复杂的几何轮廓，应该用草图来实现。

为了预防草图参数在修改时容易引起关联错误，在草图设计时需要注意的几个问题：首先，不使用绝对坐标系定位草图参数，而是选择工作坐标系（WCS）定位草图和辅助线，然后，不要随意使用已有的模型设计边缘定位草图；最后，设计时不要使用修剪、对称和镜像命令操作。

2.4 层的使用。随着零件建模进度不断推进，所做的特征越来越多，参考基准、草图、辅助曲线、片体等元素也会越来越多，必须把这些元素（如基准、草图等）分层、分类、分区域放置，这样既利于管理，也利于提高工作效率。

2.5 倒圆角顺序。光顺设计结果的体现表现在复杂零件结构设计中就是特征倒圆操作。一个倒圆角特征的参数大小及它的关联范围可以影响整个模型甚至整个设计结果。如图例所示，必须在管路建立之前就要进行倒角特征（如图1所示），才能得到图2中的设计效果。反之，倒角后效果会如图3所示，这样得到的设计外型是完全不一样的两种。此时，在什么节点做倒圆角特征变得尤其重要，设计者需要尽量在设计之前分析出来，尽量减少与这些倒圆角特征相关联的点、线、面元素，从而减少由于倒圆角特征引起的关联错误。否则影响的范围也将会直接影响到最终的设计结果。

图1 先倒角效果示意图

图2 符合设计意图的效果图

图3 倒角顺序颠倒后效果图

2.6 孔特征顺序。设计孔特征时需要注意的几个方面。第一，注意选择设计的孔方法。NX7.5软件中有多个设计孔特征的方法，其中最常用的是简单孔、阶梯孔和埋头孔、锥形孔、带螺纹的孔等功能特征，善于运用这些方法可以在遇到孔与孔的嵌套设计时提高设计效率。第二，注意设计孔特征的顺序。孔特征的先后顺序要根据实际情况来判断，这是在复杂模型设计中经常出现错误后需要改动或需要重做的问题（如图4所示）。

图4 最后做孔特征示意图

在复杂模型设计中还有一个特殊的情况，区分哪些是外型看上去是孔特征的位置，其实是管路内腔经过的地方。此时不需要用孔特征来实现，在设计内管路造型的时候把端口设计考虑进去，最后再跟管路一起直接裁减掉（如图5、图6所示）。

图5 内管路端部裁减前示意图

图6 内管路端部裁减后示意图

2.7 内管路设计。内管路设计是指铺设在零件实体内的管路，首先分析中心线空间的位置跨越了几个平面，判断截面是统一截面还是变截面，再确定变截面的位置在哪里；然后，根据中心线所在的平面与截面，将管路分段，分别用草图确定出中心线与截面的具置。在分段建立管路中心线时，要确保管路中心线相切（G1）连续；在多个变截面时，一般使用“swept”命令实现内管路外型设计。使用“swept”命令时，参数的选择需注意截面草图所在位置、引导线（可能是由管路中心线组成一根引导线或根据过渡方式建立的多跟引导线）的形状及位置，以及各截面之间的耦合方式（如两端截面与其他截面相连，应保证G1连续）。

创建管路截面轮廓和中心线，不能急于一蹴而就，通过具体分析后使用外观造型设计模块来辅助得到内管路设计的造型（如图7所示）。当管路实体创建出来后，与零件实体进行布尔剪操作。这样的实现手法从整个部件导航器来看简洁利落，易于检查和修改。

图7 内管路外型示意图

3 结束语

所谓“牵一发而动全身”，就是产品设计建模重要性的真实写照。本文对复杂零件的建模技术进行研究，从多方面进行归纳总结，阐述了复杂零件的建模思想及技巧，实现复杂模型参数化建模，提高建模效率、准确度和可编辑性。

参考文献：

[1]张方瑞，于鹰宇，韩冰副.UG NX入门精解与实战技巧[M].北京：电子工业出版社，2004.

篇（6）

中图分类号：TU318文献标识码： A

前言：开关柜作为电能分配的重要设备，在现代电网建设和工程建设中起到非常重要的作用。如何提高开关柜的性能，适应社会发展的需要也成为开关柜发展变革的必然趋势。柜体是开关柜制造的基础，因此柜体结构设计就成了基础的基础。作为柜体，它既要满足各电器单元的组合功能条件，还要满足柜体本身要求，现着重对开关柜共性的最基本结构和设计工艺方面做一个详细的分析。

一、设计和制造要注重基本的规范和工艺细节

1、设计时要考虑其结构形式

要考虑到制造企业的标准和规范，针对一次系统中的方式要求，看是否柜体与电器元件、厂家要求、环境等相符，并及时联系沟通、确定设计，在此基础上对柜体做不违反基本形式和要求的调整。设计时要全局考虑，考虑用户的维护，尽量把维修空间留大，抽屉柜中的大抽屉尽量不要设计在太高的位置，按钮、灯、表等尽量不要在面板太高位置，便于值班维护人员的使用和监测。易损件的更换方便，元件拆卸位置的可操作性，接线端子位置的合理性等。

为方便电缆连接，进出线开孔大小和位置的合理性，进出线位置的可密封性，防止划伤电缆的保护，电缆的固定，基础与柜体的配套性，结构和元件布置的均匀性，柜体电流的分布性，超出范围的调整和保护性，用户的可变动和调整性，以及考虑厂家使用环境的防护改进，结构变动等。

比如，考虑可操作性，将仪表面板尽量设计在手容易操作的高度，按标准制造的仪表门中，按钮和转换开关等也要偏下设计以方便操作，调整回路，尽量保证每台柜体承载元器件的均匀性和电流分布的平衡性，尽量留有余量，当超出时要考虑多点接入和中间分段来保证，这必然对柜体的空间结构、材料、美观、检修等方面有一定影响。当用户的元件太多时，尽量与用户联系，放大安装空间，在有些基本形式或用户空间有限时，宜在柜体上采取一些变动，来更好地既满足柜体本身的规范和用户要求又提高使用性能。

2、柜体加工形式

元件大而重的考虑优先用焊接式结构，考虑的场地和元件的更换和变动性较大采用组装式，整体要求精度不高、元件少，或是箱式结构考虑采用焊装结构，考虑用户使用场地要求高档、美观一点且经常拆动考虑组装式。

随着时代的发展和环保的要求，尽量少使用焊接工艺，以符合绿色环保产品的要求。当然也要从加工的方便性和经济性考虑，焊接方便快速经济，有时候要把几种形式结合起来设计柜体结构和工艺。

3、柜体实际需要

开关柜在设计制造过程中，要考虑多方面的因素，从各个专业角度进行科学有效设计。例如，一个承载重的元器件且额定电流比较大的安装部件，材料要有一定硬度和韧性，结构形式强度要高且要考虑安装位置与柜体的连接，通断电源的震动因素、维护的方便性、重力的均衡性，所处地下应考虑防尘、防潮，带电粒子多的环境内柜内元件的灭弧保护、地下空间有限、柜体高度的考虑，运输考虑的固定，现场的搬运，零件安装拆借的方便性，零件的通用性，中间过程的形变量，同时要考虑到经济效益原则，在相应的结构选最合理的材料。

4、工艺步骤和细节

钣金加工中的工艺步骤和细节是开关柜性能品质保证的前提，所有的技术理论都很明晰合理了，那么加工是成果转化的关键，所以柜体的结构是骨骼是基础，是生产合格开关柜的保证，而工艺细节是血肉，是高品质、高性能、人性化开关柜精品的前提。

二、开关柜设计注意事项

开关柜进行设计时,要使得设备的元件都在规定的净距内,特别是一些露在外面的的元件,因为这些元件都是带电的,所以保持一定的距离十分必要,这样才能保证整个大环境的安全。

为了保护电力系统的正常运行,避免不利因素的干扰,降低短路问题的出现概率,就要保证元件间的空气间隙在要求范围内。在海拔超千米的的的地方,要是把空气作为高压配电系统的绝缘介质,那么标准的设计规范就要求开关柜相与相之间的间隙要大于125 mm,还要使得其和地面的间隙也要大于125 mm,而当海拔过于高时,还应对开关柜的距离间隙进行再次的调整,以便使绝缘距离保持在合理的范围内。

对于高海拔可以采取以上措施,但对于空间有限的配电室而言,随意调整距离是不现实的,因为它的有限空间使得开关柜不能太大,在绝缘距离上没法下手,就得在绝缘材料上下工夫,有些配电室于是采用了一些绝缘热缩材料,或者是DMC、SMC之类的绝缘板,但是在应用的过程中要注意的是如果利用绝缘热缩材料,就必须使得绝缘的间隙大于80 mm。对这些热缩材料要精心养护,减缓缩套管的老化进度,使得它们的绝缘力保持在良好的强度内,让专人负责定期的检查工作,有问题及时上报,及时解决。采用绝缘的材料若是绝缘板,就不像绝缘热缩材料那样,而要保持绝缘板和导体的距离在15 mm以上。

三、开关柜设计安装要求

1、母线连接

核实母线规格、数量应符合要求，进线相序相位是否一致。穿接母线，用力要均匀、一致、柔缓。母线搭接面应平整、无氧化膜，镀银层不得锉磨，均匀涂抹电力复合脂。母线连接的所有紧固螺栓必须是镀锌件，平垫、弹簧垫齐全。紧固力矩用扭力扳手检查应在规范要求范围内。

2、柜体接地检查

高、低压控制柜在基础埋件与接地网连接良好，箱体就位后，将箱体接地端子与之接牢；装有电器的可开启门，应以铜软线与接地的金属构架可靠地连接；柜内供检修用的接地触头与本工程的接地网之间也应有可靠的电气通路。

3、开关柜机械部件检查

（1）柜面油漆应无脱漆及锈蚀。

（2）所有紧固螺栓均应齐全、完好、紧固。

（3）柜内照明装置齐全。

4、开关柜电器部件检查

（1）各种电气触点应接触紧密，通断点顺序正确。触点上涂抹红导电脂，触点压痕应清晰、均匀，触点插入深度符合厂家规定。

（2）检查带电部分对地距离是否符合要求。

（3）对照施工图检查二次接线是否正确，元件配制是否符合设计要求。

5、开关柜调试

（1）临时送电调试条件，变电所高低压柜、直流柜安装就位完毕，高低压柜间电缆已连接完毕，直流柜到高压柜顶小母线电缆连接完毕。变压器已就位，高低压侧母线未连接。现场接进临时电源能提供直流柜供电，及调试设备时的用电。

（2）高压电气设备交接试验，高压电气设备包括：10KV变压器、10KV断路器、10KV母线、电压互感器、电流互感器等、其交接试验标准按GB 50150－2006执行。试验时，成排高压柜可整组进行对地和断口间测量绝缘电阻及交流耐压试验。

（3）高压柜继电保护试验，高压柜的继电保护试验应按所给定值逐一进行调试，之后进行整组传动试验及备自投试验，发现问题及时进行处理。

（4）高压柜机械及电气部件检查

（5）低压柜一二次回路调试，根据现场情况，临时电接入低压母线一相或三相，提供控制回路供电，分段进行一二次回路的调试工作。

结语：综上所述，随着科技的不断进步以及社会的不断发展，对产品的性能和品质要求也在提升，要与国际接轨，就必须在符合国家和行业标准前提下，在重视产品结构设计，保证基本质量的情况下，注重产品的设计和加工细节，综合性考虑，精细化制造，提高效率和效益的同时，提升产品性能和品质，才能在开关成套行业，打造真正的精品，提升产品的品牌实力。

参考文献：

[1] 韦公远.GG-1A开关柜“五防”装置的改进[J].大众用电，2005，(04).

[2] 马炳烈,刘爱华,陈念岩.大电流开关柜主回路优化设计[J].电气制造，

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[3] 李朝顺.开关柜内燃弧时等效强度校验计算[J].东北电力技术，2007，(02).

[4] 耿伟,鲁永.一起35kV开关柜内部受潮放电的原因分析及处理[J].电气开

关，2008，(04).

[5] 张伟.ZN12-10型断路器与微机型保护配合问题及解决[J].电气开关，

2010，(01).

篇（7）

2中国在电子信息产品污染控制方面提出的新要求

电子信息产品是指采用电子信息技术制造的电子雷达产品、电子通信产品、广播电视产品、计算机产品、家用电子产品、电子测量仪器产品、电子专用产品、电子元器件产品、电子应用产品、电子材料产品等产品及其配件。人们进入信息化时代的同时，安全和环保也成为当今世界各国产品立法的大势所趋。“产品安全”和“绿色环保”的概念也越来越深入人心，随之而来，电子信息产品的污染控制也成为当今世界面临的共同课题。为了适应发展了的新形势，中国陆续出台了相关的环境保护法律、法规和政策，如《中华人民共和国清洁生产促进法》、《电子废弃物污染环境防治管理条例》、《废旧电器电子产品处理管理办法》等，并于2007年3月1日实施了由原信息产业部、国家发改委、商业部、海关总署、国家工商行政管理总局、国家质量监督检验检疫总局和国家环境保护总局等七部委联合颁发的《电子信息产品污染控制管理办法》，随之，相关标准和要求也相继。有毒有害物质或元素是指对健康和环境可能造成危害的物质或元素。对于电子信息产品，若其中铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)(不包括十溴二苯醚)等有毒有害物质或元素的含量超出SJ/T11363标准规定的限量要求，则将该电子信息产品定为不合格;若含量未超出SJ/T11363标准规定的限量要求，则将该电子信息产品定为合格，但需对该电子信息产品实施污染控制和标识。SJ/T11363《电子信息产品中有毒有害物质的限量要求》标准明确规定了产品中含有有毒有害物质或元素的含量应满足以下要求［1］:铅≤0．1%;汞≤0．1%;镉≤0．01%;六价铬≤0．1%;多溴联苯(PBB)≤0．1%;多溴二苯醚(PBDE)≤0．1%。《电子信息产品污染控制管理办法》中规定［2］，中国对电子信息产品有毒有害物质或元素的控制采取“两步走”的方式，一是自办法生效之日起，仅要求进入市场的电子信息产品以自我声明的方式披露相关的污染物和环保信息;二是对进入电子信息产品污染控制重点目录的产品实施严格监管，需要实现有毒有害物质或元素的替代或达到限量标准的要求，经过CCC认证才可以进入市场。中国在污染控制管理中将采取以标准为核心，“立法+制定标准+行政干预”三位一体的工作框架，这是具有中国特色的污染控制模式。《电子信息产品污染控制管理办法》的颁布和实施，进一步指出了电子信息产业领域环境保护理念和资源节约，引导“绿色制造”发展的方向。

3对电子信息产品的污染控制应开展的工作

大家知道，对投放市场的产品而言，有毒有害物质或元素的来源主要有两个方面。一个是原材料、元器件和零部件中含有;另一个是生产过程中添加所致。这就对供应链管理和设计、生产及服务过程提出了相应的要求。按原信息产业部颁发的《电子信息产品分类注释》的规定，诸如用于电子、航空、航天、兵器等行业器件生产的电子专用生产设备中的以下设备均属于需实施污染控制的产品类别:(1)曝光、刻蚀和均胶显影设备;(2)化学、物理气象淀积和镀铜设备;(3)后序组装和封装生产设备;(4)在线工艺检测设备;(5)液晶显示器件生产设备;(6)自动贴片机;(7)波峰焊接、再流焊机设备;(8)真空获得设备;(9)超声波设备;(10)精密电子丝网印刷设备;(11)干燥设备;(12)精密焊接设备;(13)清洗设备;(14)扩散、离子注入和快速热处理设备;(15)其他相关设备。

3．1对电子信息产品进行污染控制的措施

对以上电子专用生产设备产品的供应单位均应将产品列入污染控制的范畴。若电子信息产品中有毒有害物质或元素含量未超出SJ/T11363标准规定的限量要求或产品本身对有毒有害物质或元素含量有要求时，对这类产品应从合同签订、设计开发、采购、生产、服务等方面实施控制。以电子专用生产设备为例，应采取以下控制措施:(1)在合同评审和合同签订时，应看合同中顾客是否提出产品本身对有毒有害物质或元素含量的要求，如是则应在设计、采购、生产、服务等方面对其按规定进行污染控制和标识。(2)在进行产品质量策划和确定设计输入时，首先应看其研制的设备是否为以上十四类产品之一，如是则应在设计、采购、生产、服务等方面对其按规定进行污染控制和标识。(3)在设计过程中，制定设计方案时应考虑设备结构中设计的零部件所采用原材料、所选用的电器元件、零件表面处理等是否含有有毒有害物质或元素，其含量是否可能超过SJ/T11363标准的限量要求，以及需采取的控制措施，必要时需根据控制措施修改设计方案、调整工艺流程、更换使用材料和外购器件等，减少或杜绝污染物。若需进行设计更改时，需评审其更改是否会对设备中有毒有害物质或元素的含量产生变化、更改后设备仍能满足有关规定和顾客的要求，必要时还需将更改结果通报顾客。在编制设计文件时应采取以下控制措施:①在编制进货产品、过程检验及最终检验的检验规范或作业文件时，应规定含有毒有害物质或元素的限量要求及其检验或验证的方法、合格判定准则等。②在编制采购清单时，应对需采购的原材料、外购器材、外协加工件等，明确其有毒有害物质或元素的限量要求及供应商。③在编制用于生产的设计文件时，如设计图纸、技术条件、产品标准等技术文件，应注明有毒有害物质或元素的含量要求及可能导致的含量变化、可能导致产品中有毒有害物质或元素泄漏的预防措施、环保使用年限等。④在编制使用说明书、维修手册时，应注明设备的正确和安全使用方法、有毒有害物质或元素的含量、环保使用年限、设备超期的处理方法等，以确保在规定的使用期限内避免产生有毒有害物质或元素的污染和伤害。(4)在采购原材料、外购器材、进行外协加工时，首先应在本单位的合格供方名录中选取合格供应商，其次应在采购合同中明确对有毒有害物质或元素的要求，避免接受不符合有毒有害物质或元素含量标准要求的产品。(5)在生产过程中，需严格按照设计文件要求制定生产工艺流程，进行设备加工、装配和调试，不应自行修改工艺流程、更换材料和外购器件、零件表面处理方法等，避免导致污染物的产生或超标。(6)在设备交付以及服务过程中，对顾客进行设备操作、维护和故障处理等方面的培训时，以及设备在使用中出现故障对其进行现场维修时，应向顾客方说明有关有毒有害物质或元素的有关要求及注意事项，并提供相应的书面文件，禁止不符合标准要求的设备投入使用和流通。

3．2对电子信息产品进行污染控制的标识

企业可根据SJ/T11364《电子信息产品污染控制标识要求》的规定，对本单位研制生产的电子信息产品进行相应的污染控制标识管理。也可依据本单位实际情况制定相应的企业标准，提出一些适应于本企业产品特点的具体要求和规定，并认真贯彻执行。对电子信息产品进行污染控制标识可以采用图形标志和有毒有害物质或元素含量列表等方式进行。若电子信息产品中不含有毒有害物质或元素，应按图1进行标识;若电子信息产品中含有有毒有害物质或元素，应按图2进行标识，并应在产品说明书中按有毒有害物质或元素含量列表方式提供所含有毒有害物质的名称及含量。

3．2．1电子信息产品污染控制的标志

电子信息产品的污染控制标志是企业用于申明其产品符合《电子信息产品污染控制管理办法》有关标识要求的唯一有效标志。电子信息产品污染控制可在产品名牌或产品的醒目位置采用图1、图2示例［3］进行标识。需要时也可在产品说明书中标识。

3．2．2电子信息产品污染控制的标志说明和要求

［3］(1)图1所示标志使用绿色，含义是该电子信息产品不含有毒有害物质或元素，是绿色环保的产品，其废弃后可以回收利用，不应随意丢弃。(2)图2所示标志使用橙色，突出其警示属性，即产品中含有某些有毒有害物质或元素。含义是该电子信息产品含有某些有毒有害物质或元素，在环保使用期限内可以放心使用，超过环保使用期限之后则应该进入回收循环系统。(3)如果电子信息产品的颜色与图示标志的颜色相近使其显得不够清晰、或图示标志的颜色影响产品的整体美观，也可以使用其他适当的醒目颜色，其中采用模塑制成的标志可以与产品的颜色相同。(4)上述图形规格要求:字母数字高度与圆环内外直径之比为5∶8∶12，图形整体尺寸可根据电子信息产品的大小确定。(5)采用图1进行标识的电子信息产品，其污染控制标志可以选择以模塑、喷涂、粘贴、印刷的方法直接标识在产品上，并应在产品技术说明书和使用说明书中的“概述”予以说明。也可仅在产品技术说明书和使用说明书中予以注明“本产品中有毒有害物质或元素的含量在标准规定范围内”。(6)采用图2进行标识的电子信息产品，其污染控制标志应以模塑、喷涂、粘贴、印刷的方法直接标识在电子信息产品上，并在产品技术说明书和使用说明书的相应章节中予以说明。(7)若电子信息产品污染控制标志标识在产品上，则一般标识在电子信息产品明显处，如产品的正面、设有功能键的侧面及背面。当受功能、外观设计等影响无法在产品明显处标识的，应标识在使用时的其他可见部位。

3．2．3有毒有害物质或元素的标识

电子信息产品中各部件有毒有害物质或元素的名称及含量可按表1格式［3］进行标识。应在产品说明书中按表1的要求说明有毒有害物质或元素的名称及含量。

3．2．4环保使用期限的标识

环保使用期限是指电子信息产品中含有的有毒有害物质或元素在正常使用条件下不会发生外泄或突变，电子信息产品用户使用该电子信息产品不会对环境造成严重污染或对其人身、财产造成严重损害的期限。含有有毒有害物质或元素的电子信息产品应按图2标识产品的环保使用期限，并在产品说明书中对保证产品在环保使用期限内的使用条件、配套件特别标识等给予详细说明。图2标志中间的数字应标注为被标识产品的实际环保使用期限，单位为年。电子信息产品的生产日期即为产品环保使用期限的起始日期。电子信息产品的环保使用期限由电子信息产品的研制、生产企业自行规定。

3．2．5回收利用的标识

回收利用是指对废弃产品进行处理，使之能够满足其原来的使用要求或用于其他用途的过程，包括对能量的回收和利用。如电子信息产品标有图1、图2污染控制标志则表示其可以回收利用，不应随意丢弃。

4开拓创新，实行“绿色制造”

篇（8）

防腐层对于埋地金属管道的寿命来说是至关重要的，同样材质的管道，有的埋在地下几十年而不腐蚀，有的几年就发生泄露，就是因为它们采用了不同的内防腐层。目前供水管线采用的管材有金属、非金属，非金属管材在使用中，容易遭到破坏，增加了维修成本并影响了用户的使用质量。金属管材不易遭受外力破坏，但年限长了容易腐蚀穿孔，造成二次污染。目前公司常采用的内防腐做法有8701环氧树脂内防涂料和水泥砂浆内衬，但从使用效果来看，水泥砂浆的抗渗性能差易结垢、8701内防涂料抗水流冲击性能差，难以确保防腐效果，而玻璃钢卓越的水力特性和抗腐蚀性能解决了以上两个技术难题。

1 常规的内防腐做法与利弊分析

1.1 水泥砂浆内衬防腐

要延长管线的使用寿命，铸铁管或钢管内壁必须进行防腐处理，常用的方法有内衬水泥砂浆和环氧涂料等。水泥砂浆是历史最悠久的管道内衬，目前仍在饮用水行业大量应用，但存在以下问题：

（1）应力收缩后易开裂，表面缺陷（如砂穴、空鼓）较多，这将会使接触钢筒面砼混凝土中的碱析出，最终导致钢筒锈蚀，管材报废。（2）水泥砂浆衬里会造成溶解性物质含量的提高，硬度发生变化，NH3析出，导致水质碱化；（3）水的不稳定性也会影响水泥沙浆，当水中CO2超平衡浓度达到7mg/L会导致砂浆受损，砂粒流失，影响水质。（4）水泥砂浆衬里表面粗糙，水力摩擦阻力大，影响输水效率。（5）管材综合重量较大，不便运输，安装时也很困难。（6）管材不易保存。如购置的管材值于工地等待安装时，需定期养护，用水喷洒表面，否则，会使砂浆与混凝土干裂，使管材质量受到严重影响，甚至报废。

1.2 各种防腐涂料

涂料防腐发展于80年代，多采用环氧树脂，或加以改性，利用环氧树脂粘接力强、耐腐蚀的优点解决防腐问题。类型多样，比如：防腐蚀环氧粉末涂料、环氧玻璃鳞片、H87环氧耐温涂料、8701环氧树脂涂料等。涂料防腐施工速度快，防腐效果明显。但由于涂层较薄，而且涂层与钢管的热膨胀、收缩率差距较大，因此涂层的完整连续性难以保证，尤其是钢管连接、焊缝等结合部位，这也成为涂料防腐难以克服的障碍。

2 玻璃钢内衬防腐

2.1 产品结构型式

（1）基材；主要指表面需要防腐的材料，这里指钢管内壁，基材的质量状况和材质决定防腐粘接材料的选型和玻璃钢防腐的质量。（2）过渡粘结层（底漆）；主要用于玻璃钢与基材的粘接、加强附着力，保证玻璃钢与基材之间的剪切强度，常用材料有食品级树脂加入白炭黑。（3）玻璃钢增强层（三毡三布）；主要用于玻璃钢防腐层的增强和防渗漏的作用，提高玻璃钢防腐层的力学性能，保证满足现场工况应力、应变要求。同时加强玻璃钢防腐层的防渗漏性能。（4）外保护层；主要用于抵抗外界环境及介质作用，通常由防渗层、富树脂层组成。起到防腐蚀、防渗漏提高水力特性作用（如图1）。

2.2 产品特性

玻璃钢内防腐的组成材料是玻璃钢，具有玻璃钢的所有优点，通过科学合理的选材、工艺设计和结构设计可以达到要求的技术指标，玻璃钢防腐的特点如下：

（1）抗冲击性能优良：玻璃钢的强度高于钢管球墨铸铁和混凝土，比强度大约是钢的3倍，球墨铸铁的10倍，混凝土的25倍；落锤重量1.5kg在冲击高度1600mm下不损坏。（2）耐化学腐蚀：通过合理的原材料选型和科学的厚度设计，玻璃钢防腐在酸、碱、盐、有机溶剂环境中能长期使用，有良好的化学稳定性。尤其是水对玻璃钢的腐蚀几乎为零，耐腐蚀性能良好。不需象金属材料管道那样采用严格的内外涂层或阴极保护，在使用期限内基本不需保护。（3）具有良好的保温性能：由于玻璃钢产品是由高分子材料和增强材料复合而成，具有导热系数低的特点；，只有金属的1/100～1/1000，是优良的绝热材料，夏季能保证水体恒温运行，避免微生物的滋生。（4）热膨胀系数小：由于玻璃钢热膨胀系数小（2.0×10-5/℃），能更好的粘附于基层。（5）轻质高强安装简便：比重仅为混凝土的2/3；所以相比而言综合重量轻。因此，装卸方便，易于安装。（6）施工工艺性能优良：玻璃钢在固化成型前，由于树脂的流动性，可以采用不同的成型方法，方便地加工成所需要的形状；这一特点最适合大型、整体和结构复杂的设备施工要求，根据环境情况可以现场施工。（7）水力特性优良：玻璃钢管具有光滑的内表面，水流摩阻系数小。玻璃钢管的粗糙系数只有0.0053～0.0084，而混凝土管是0.013～0.014，相差55%～164%。在相当流量和相同的可利用水利条件下可以减小管径，从而可节省投资。在相当流量和相同管径条件下可以节省泵的功率和能源20%以上，节省扬程，减少运行能耗。（8）物理性能优良：附着力好，不开裂，不结垢，水质不会被水中的微生物污染或氧化生锈，不产生二次污染，能保证永久性输水量和水质洁净度不变。

3 施工标准

（1）HGJ 229—91《产业装备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》；（2）GB 50212—91《修建防腐蚀工程施工及验收规范》。

4 玻璃钢内防施工技术要求

4.1 基材表面预处理

（1）清除钢管内外表面的焊渣、毛刺、油脂和污垢等附着物。（2）利用喷射石英砂或磨光机将钢管表面的锈斑打掉，不能有残留部分。除锈后对钢管表面露出的缺陷进行处理，附着表面的灰尘、磨料应清除干净，钢管表面保持干燥。

4.2 防腐：防腐材料用树脂采用树脂添加白炭黑搅拌均匀而成

（1）涂过度粘结层（底漆）；内防采用食品级树脂加入白炭黑（增加粘度、加强附着力），均匀涂刷在钢管内表面，不得有漏涂凝块和流挂等缺陷。（2）做防腐增强层（使用短切毡和玻璃布等材料），采用手糊法进行防腐。（3）贴毡，将配制好的树脂利用压辊均匀涂刷在钢管内表面，将短切毡铺衬到钢管内表面，铺层时要贴紧，充分浸透树脂，赶尽气泡，压边宽度20mm—30mm为宜；检查树脂浸透情况，有无气泡、毛刺，内衬短切毡完全固化后进行修整，整体打磨找平后进行贴布。（4）贴布（强度层），将配制好的树脂用压辊均匀涂刷在找平后的内表面层后铺衬玻璃布，玻璃布要贴紧，充分浸透赶尽气泡，完全固化后进行修整。（5）工序如上所示，共计为三层毡、三层布相间叠加铺覆，防腐层厚度达到5mm，完全固化后进行修整，修整完毕后，做外保护层。（6）外保护层为富树脂层，将配制好的树脂均匀涂刷在外表层上，不得有漏涂、气泡。

5 施工现场注意事项

（1）防腐后钢管吊装时使用尼龙吊带进行起吊，严禁使用挂钩起吊以免划伤防腐层。（2）防腐后钢管放置应远离火源。（3）玻璃钢内防腐施工为人工糊制，所以只局限于DN700以上钢管内防。（4）钢管子接口处的内防腐应在回填土前和焊缝验收合格后迅速进行。

6 各种内防腐层分析汇总表（表1）

7 玻璃钢防腐的应用

通过对玻璃钢内防腐工艺的充分认识，近几年我们也进行了实践应用，例如：辛安至耿井DN1600（穿越广利河及耿井水库段）管线改造工程，原设计是将原有管线报废，重新设置、新建管线。通过对原有管线内防腐和管身腐蚀现状的认真分析研究，得出原有管线还有回收利用价值，只需要重新内防腐就可投产运行的结论。由于玻璃钢内防腐具有现场操作性简便，粘结性强，凝结固化时间较短等特性，我们采用了玻璃钢内防腐工艺进行内防腐施工，使得该工程在市政府要求的时间内提前完成，为公司树立了良好形象。