第一章焊接基础知识
第一节焊接接头与焊缝
电弧焊接头包括4部分:焊缝、熔合区、热影响区、焊缝附近的母材。
熔化焊焊接接头的组成a)对接接头b)搭接接头1-焊缝金属2-熔和线3-热影响区4-母材焊接过程使焊接接头具有以下力学特点:(1)焊接接头力学性能不均匀由于焊接接头各区在焊接过程中进行着不同的焊接冶金过程,并经受不同的热循环和应变循环的作用,各区的组织和性能存在较大的差异,焊接接头组织的不均匀,造成了整个接头力学性能的不均匀。
(2)焊接接头工作应力分布不均匀,存在应力集中由于焊接接头存在几何不连续性,致使其工作应力是不均匀的,存在应力集中。当焊缝中存在工艺缺陷,焊缝外形不合理或接头形式不合理时,将加剧应力集中程度,影响接头强度,特别是疲劳强度。(3)由于焊接的不均匀加热,引起焊接残余应力及变形
焊接是局部加热的过程,电弧焊时,焊缝处最高温度可达材料沸点,而离开焊缝处温度急剧下降,直至室温。这种不均匀温度场将在焊件中产生残余应力及变形。(4)焊接接头具有较大的刚性通过焊接,焊缝与构件组成整体,所以与铆接或胀接相比,焊接接头具有较大的刚性。
一、接头的基本形式焊接接头(简称接头):用焊接方法连接的接头。常用的焊接接头:
对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底对接接头等。
焊接接头的基本类型1、对接接头将同一平面上的两个被焊工件的边缘相对焊接起来而形成的接头称为对接接头。它是各冲焊接结构中采用最多、也是最完善的一种接头形式,具有受力好、强度大和节省金属材料的特点。但是,由于是两焊件对接连接,被连接件边缘加工及装配要求则较高。在焊接生产中,通常使对接接头的焊缝略高于母材板面。由于余高的存在造成构件表面的不光滑,在焊缝与母材的过渡处会引起应力集中。对接接头的几种形式2、T形接头将相互垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头称为T形(十字)接头。T形(十字)接头能承受各种方向的力和力矩。T形接头是各种箱型结构中最常见的接头形式,在压力容器制造中,插入式管子与筒体的连接、人孔加强圈与筒体的连接等也都属于这一类。由于T形(十字)接头焊缝向母材过渡较急剧,接头在外力作用下力线扭曲很大,造成应力分布极不均匀、且比较复杂,在角焊缝根部和趾部都有很大的应力集中。保证焊透是降低T形接头应力集中的重要措施之一。
T形接头3、搭接接头两块板料相叠,而在端部或侧面进行角焊,或加上塞焊缝、槽焊缝连接的接头称为搭接接头。由于搭接接头中两钢板中心线不一致,受力时产生附加弯矩,会影响焊缝强度,因此,一般锅炉、压力容器的主要受压元件的焊缝都不用搭接形式。由于搭接接头使构件形状发生较大的变化,所以应力集中要比对接接头的情况复杂得多,而且接头的应力分布极不均匀。在搭接接头中,根据搭接角焊缝受力方向的不同,可以将搭接角焊缝分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜向角焊缝。搭接接头
搭接接头除两钢板叠在端面或侧面焊接外,还有开槽焊和塞焊(圆孔和长孔)等。
开槽焊搭接接头的构造如图所示。先将被连接件冲切成槽,然后用焊缝金属填满该槽,槽焊焊缝断面为矩形,其宽为被连接件厚度的两倍,开槽长度应比搭接长度稍短一些。
塞焊是在被连接的钢板上钻孔来代替槽焊的槽,用焊缝金属将孔填满使两板连接起来,塞焊可分为圆孔内塞焊和长孔内塞焊两种,如图所示。
4、角接接头两钢板成一定角度,在钢板边缘焊接的接头称为角接接头。角接头多用于箱形构件,骑座式管接头和筒体的连接,小型锅炉中火筒和封头连接也属于这种形式。与T形接头类似,单面焊的角接接头承受反向弯矩的能力极低,除了钢板很薄或不重要的结构外,一般都应开坡口两面焊,否则不能保证质量。
角接接头选择接头形式时,主要根据产品的结构,并综合考虑受力条件、加工成本等因素。例如:
对接接头具有受力均匀、节省金属等优点,故应用最多。但是,对接接头对下料尺寸和组装的要求比较严格。
T形接头焊缝大多数情况下只承受较小的切应力或仅作为联系焊缝。
搭接接头对装配要求不高,也易于装配,但接头承载能力低,一般用在不重要的结构中。焊接接头的设计中对焊缝质量的要求、焊缝尺寸大小、焊缝位置、工件厚度、几何尺寸、施工条件等不同,决定了在选择焊接方法和制定工艺时的多样性。合理的焊接接头设计与选择不仅能保证钢结构的焊缝和整体的强度,还可以简化生产工艺,节省制造成本。
设计和选择焊接接头的主要因素:(1)保证焊接接头满足使用要求;(2)接头形式能保证选择的焊接方法正常施焊;(3)接头形式应尽量简单,尽量采用平焊和自动焊焊接方法,少采用仰焊和立焊,且最大应力尽量不设在焊缝上;(4)焊接工艺能保证焊接接头在设计温度和腐蚀介质中正常工作;(5)焊接变形和应力小,能满足施工要求所需的技术、人员和设备的条件;(6)尽量使焊缝设计成联系焊缝;(7)焊接接头便于检验;(8)焊接前的准备和焊接所需费用低;(9)对角焊缝不宜选择和设计过大的焊角尺寸,试验证明,大尺寸角焊缝的单位面积承载能力较低等。二、焊缝的基本形式焊缝:焊件经焊接后所形成的结合部分。分类:1、按空间位置可分为:平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝;2、按结合方式可分为:对接焊缝、角焊缝、塞焊缝;3、按焊缝断续情况可分为:连续焊缝、断续焊缝;4、按承载方式可分为:工作焊缝、联系焊缝。焊缝是构成焊接接头的主体部分,对接接头焊缝、角接接头焊缝是焊缝的基本形式。1.对接焊缝对接焊缝是沿着两个焊件之间形成的,有不开坡口(或开I形坡口)和开坡口的两种。焊缝表面形状有上凸的和与表面平齐的。2.角焊缝角焊缝截面形状
3.工作焊缝和联系焊缝工作焊缝(又称承载焊缝)焊缝与焊件串联成整体主要承担载荷的作用。焊缝一旦断裂,钢结构就立即受到严重破坏。联系焊缝(又称非承载焊缝)
焊缝与两个或两个以上的焊件并联成整体(即连接作用),焊缝不直接承担载荷,工作中受力很小,焊缝一旦断裂,结构不会立即失效。三、坡口的基本形式1.坡口类型坡口:根据设计或工艺需要,在焊件的待焊部位加工成一定几何形状并经装配后构成的沟槽。开坡口:用机械、火焰或电弧等加工坡口的过程。开坡口的目的:(1)是为保证电弧能深入到焊缝根部使其焊透,并获得良好的焊缝成形以及便于清渣。(2)对于合金钢来说,坡口还能起到调节母材金属和填充金属比例(即熔合比)的作用。
(1)根据板厚不同,对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对或加工成为V形、X形、K形和U形等坡口。对接焊缝坡口型式
(2)根据焊件厚度、结构形式及承载情况不同,角接接头和T形接头的坡口形式可分为I形、带钝边的单边V形坡口和K形坡口等。角接和T形接头的坡口a)I形b)单边V形(带钝边)c)K形(带钝边)2.坡口的设计原则
坡口的形式和尺寸主要根据钢结构的板厚、选用的焊接方法、焊接位置和焊接工艺等来选择和设计。1)焊缝中填充的材料少;2)具有好的可焊性;3)坡口的形状应容易加工;4)便于调整焊接变形;
一般情况下,焊条电弧焊焊接6mm厚度的焊件和自动焊焊接14mm以下厚度的焊件时,可以不开坡口就可以得到合格的焊缝,但板间要留有一定的间隙,以保证熔敷金属填满熔池,确保焊透。钢板超过上述厚度时,电弧不能熔透钢板,应考虑开坡口。
第二节焊接接头的表示方法
设计人员为使自己设计的结构或产品由制造人员准确无误地加工制造出来,就必须把结构和产品的施工技术条件在设计图样和设计说明书等设计文件上详尽地表述出来。对于焊接接头,设计人员一般采用有关标准规定的焊缝符号和焊接方法代号来表示。也可以采用技术制图方法来表示,但用图形或文字详细地说明焊接接头的焊接加工要求和注意事项是非常繁琐和复杂的。采用标准规定的各种符号和代号简单明了地指出焊接接头的类型、形状、尺寸、位置、表面状况、焊接方法以及与焊接有关的各项条件是非常必要的。一、焊缝符号与焊接方法代号焊缝符号:在图纸上标注出焊缝形式、焊缝尺寸和焊接方法的符号。由GB/T324-1998《焊缝符号表示法》(适用于金属熔焊和电阻焊)和GB/T5185-1999《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号》进行了规定。焊缝的符号组成:基本符号、辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号和指引线。
基本符号:是表示焊缝横截面形状的符号,它采用近似于焊缝横截面形状的符号表示。
辅助符号:是表示对焊缝表面形状特征辅助要求的符号。辅助符号一般与焊缝基本符号配合使用,当对焊缝表面形状有特殊要求时使用。焊缝补充符号:是为了补充说明焊缝某些特征的符号。
焊缝尺寸符号:是表示坡口和焊缝各特征尺寸的符号。指引线:由带箭头的指引线、两条基准线(横线)(一条为实线,另一条为虚线)和尾部组成。
为了简化焊接方法的标注和文字说明,可采用国家标准GB/T5185-1999规定的用阿拉伯数字表示的金属焊接及钎焊等各种焊接方法的代号。焊接方法标注在指引线的尾部。
二、焊接接头在图样上的表示方法(一)焊缝的图示法国家标准GB/Tl2212-1990《技术制图焊接符号的尺寸、比例及简化表示法》规定,需要在图样中简易地绘制焊缝时,可用视图、剖视图或剖面图表示,也可以用轴测图示意地表示。在同一图样中,通常只允许采用一种画法。(二)焊缝符号的标注国家标准GB/T324-1988、GB/T5185-1999和GB/T12212-1990中分别对焊缝符号和焊接方法代号的标注方法作了规定。(1)焊缝符号和焊接方法代号必须通过指引线及有关规定才能准确无误地表示焊缝。(2)标注焊缝时,首先将焊缝基本符号标注在基准线上边或下边,其他符号按规定标注在相应的位置上;(3)箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求,但是在标注V形、单边V形、J形等焊缝时,箭头应指向带有坡口一侧的工件;(4)必要时允许箭头线弯折一次;(5)虚基准线可以画在实基准线的上侧或下侧;(6)基准线一般应与图样的底边相平行,但在特殊条件下亦可与底边相垂直;(7)如果焊缝和箭头线在接头的同一侧,则将焊缝基本符号标注在实基准线侧;相反,如果焊缝和箭头线不在接头的同一侧,则将焊缝基本符号标注在虚基准线侧。
必要时焊缝基本符号可附带有尺寸符号及数据。
标注原则:1)焊缝横截面上的尺寸标注在基本符号的左侧,如:钝边高度p,坡口高度H,焊角尺寸K,焊缝余高h,焊缝有效厚度S,根部半径R,焊缝宽度C,焊核直径d;2)焊缝长度方向的尺寸标注在基本符号的右侧,如:焊缝长度L,焊缝间隙e,相同焊缝的数量n;3)坡口角度α、坡口面角度β、根部间隙b等尺寸标注在基本符号的上侧或下侧;4)相同焊缝数量符号标注在尾部;5)当需要标注的尺寸数据较多又不易分辨时,可在数据前面增加相应的尺寸符号。三、焊接接头的简化标注在GB/T12212-1990中还规定了某些情况下,焊接接头的简化标注方法。锅炉压力容器压力管道
焊工考试规则第一十三条:焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。焊接方法及代号见表1,焊条类别代号及适用范围见表2,试件钢号分类及代号见表3,各种试件形式、位置及代号见表4,焊接要素及代号见表5。表1焊接方法及代号
焊接方法代号焊条电弧焊SMAW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护焊GMAW(含药芯焊丝电弧焊FCAW)埋弧焊SAW(一)、“2002年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定,除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试。药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同,常用半自动与自动焊方式(实质上是手工焊与机械焊)。堆焊不能称为焊接方法,只是焊接方法的运用,各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用。对于焊接方法按“2002年考规”分为手工焊接和机械化焊接两种方法;
对焊工操作技能“2002年考规”分为手工和焊机操作技能两种。对试件对接形式分为板材对接焊缝、管材对接焊缝和管板角接头试件三种。
焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡焊缝的焊工,应取得耐蚀堆焊资格表2焊条类别、代号及范围焊条类别焊条类别代号相应型号牌号适用焊件的焊条范围钛钙型F1EXX03J422/J502F1纤维素型钛型F2EXX10J505GXF1、F2钛型、钛钙型F3EXXX(X)-16/-17G202F1、F3低氢型、碱性F3JEXX15/-16J427/J507R507/R307F1、F3、F3J钛型、钛钙F4EXXX(X)-16/-17A132/A302F4碱性F4JEXXX(X)-16/-17A137/A307F4、F4J.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊条所执行的国家标准有三个:GB/T983-1995,GB/T5117-1995,GB/T5118-1995,行业标准一个:JB/T4747-2002。表2焊条代号、类别及适用范围①F1
钛钙型EXX03
F1(J422、J502)
GB/T5117这类焊条为钛钙型,药皮中含30%以上的氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐矿,熔渣流动性良好,脱渣容易,电弧稳定熔池适中,飞溅少,焊波整齐。这类焊条适用于全位置焊接,焊接电流为交流或直流正、反接,主要焊接较重要的碳钢结构。②F2纤维素型EXX10,EXX11,(GB/T5117)
EXX10-X,EXX11-X,(GB/T5118)
EXX10、EXX10-X型焊条为高纤维素钠型药皮中纤维素含量较高,电弧稳定,焊接时有机物在电弧区分解产生大量的气体,保护熔敷金属,电弧吹力大,熔深较深。
熔化速度快,熔渣少,脱渣容易,熔渣覆盖较差,通常限制采用大电流焊接。这类焊条适用于全位置焊接,特别适用于立焊、仰焊的多道焊和有较高射线检测要求的焊缝,也可用于向下立焊,焊接电流为直流反接。如J505GX(GB/T5118)
适用焊件的焊条范围:F1、F2
③F3
钛型、钛钙型型号:(GB/T983)
EXXX(X)-16型焊条(G202),药皮可以是碱性的,也可以是钛型或钛钙型。适用于交流或直流焊接,为了在交流施焊时获得良好的电弧稳定性,这类焊条药皮中一般都含有易电离元素如钾,直径不大于4.0mm的焊条可用于全位置焊接。适用焊件的焊条范围:F1、F3。
④F3J低氢型、碱性
GB/T5117J426、J506、J507GB/T5118
J427、J507、J507RHGB/T983
G207
EXX15、EXX15-X型焊条,这类焊条为低氢钠型。药皮主要组成物是碳酸盐矿和萤石,碱度较高,熔渣流动性好,焊接工艺性能一般,焊波较粗,角焊缝略凸,熔深适中,脱渣性能好,焊接时要求焊条干燥,并采用短弧焊。这类焊条可全位置焊接,焊接电流为直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。
EXX16、EXX18-X型焊条,这类焊条为低氢钾型药皮。在与EXX15、
EXX15-X型焊条药皮基本相似的基础上添加了稳弧剂,如钾水玻璃等,电弧稳定,工艺性能、焊接位置与EXX15型焊条相似,焊接电流为交流或直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。适用焊件的焊条范围:
F1、F3、F3J
⑤F4钛型、钛钙型GB/T983
EXXX(X)-15
EXXX(X)-17(A132、A302)GB/T983⑥F4J
GB/T983
EXXX(X)-15
EXXX(X)-17(A137)(A307)上述三个焊条国家标准都是等效采用美国国家标准,所谓等效采用则是将国外标准的技术内容全部照搬,只是计量单位从英制改为中国习惯采用的公制。当焊工考试时若采用了美国焊条,便可直接按(2002考规)表2的规定将美国焊条划入相应的类别中。GB/T983-1995等效ANSI/AWS
A5.4-1992
《不锈钢手工电弧焊焊条》GB/T5117-1995等效ANSI/AWS
A5.1-1991
《碳钢药皮电焊条规程》
GB/T5118-1995等效ANSI/AWS
A5.5-1981
《低合金钢药皮电焊条规程》三、试件母材钢号及代号见表3焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝。从焊接缺陷角度出发,焊工焊接操作技能与母材钢号没有关系,对于焊条电弧焊,焊工焊接操作技能与药皮类别密切相关。但因钢材合金成分不同造成焊接性能不同,施焊时所采取的焊接工艺措施
不一样,从焊接工艺复杂程度出发而将试件母材钢号进行分类,并制定出替代规则,手工焊焊工焊接操作技能也相应分成四个等级。表3试件钢号分类及代号表
类别代号典型钢号示例碳素钢ⅠQ195、Q215、Q235、10、20、20R、20G、20gHP245、HP265、L175、L210、S205低合金钢ⅡHP295、HP325、L245、L290、马氏体钢铁素体不锈钢Ⅲ奥氏体不锈钢、双相不锈钢Ⅳ
表3中钢号都是锅炉、压力容器、压力管道和气瓶现行标准中所列钢号。
GB6653-1994《焊接气瓶用钢板》中所列气瓶用钢的牌号都用“HP”打头,例如HP245、HP365。“245”表示钢材屈服点σs下限值。气瓶用钢的化学成分
都有控制范围。
SY5297-1991《石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管》中所列的钢种等级都用“S”打头,例如S240、S480。“240’表示该等级钢种的σt0.5下限值,(规定总伸长应力即试样标距长度上产生0.5%的总伸长所需的拉应力)对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。
“
GB/T9711-1999《石油天然气输送钢管交货技术条件》中所列的钢种等级都用“L”打头,例如L175、L155。155”表示该等级钢种的Rt0.5下限值,对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。碳素钢(Ⅰ类):焊接性能良好,大多数情况下焊前不要求预热,焊后不要求后热,部分钢号因为没有冲击要求,因而也不需要控制线能量。低合金钢(Ⅱ类):这类钢号焊前要求预热,焊后要求后热,而且有冲击试验要求,因而要求控制线能量上限。马氏体钢、铁素体不锈钢(Ⅲ类):这类钢焊接裂纹倾向较大,焊前不要求预热,焊后要进行热处理,焊接工艺要求严格,要求控制焊接线能量范围。
1Co5Mo与1Co9Mo1是代表这一类别钢号,1Co5Mo钢供货状态的金相组织与热处理状态有关。即便退火供货时为珠光体,在焊后其焊缝与热影响区将出现马氏体组织,所以将它列入Ⅲ类。奥氏体不锈钢、双相不锈钢(Ⅳ类):这类钢材用相应的焊条施焊时熔池不易摊开,熔滴过渡不暢特点与碳钢、低合金钢很不同,故另列一类。表3内所列钢号只是典型钢号示例,包含了锅炉、压力容器、压力管道标准中所列钢号。对于没有列入表3的钢号(例如新钢号、国外钢号)可根据第四十四条规定由焊工考委会将其列入相应类别中。对焊机操作工来讲,焊接操作技能考试是考核焊工掌握焊机能力,焊接过程“自动”完成与钢号无关,焊机操作工用某一钢号经焊接操作技能考试合格后,则焊接所有钢号都可免除考试。
表4试件形式、位置及代号见图:
表4试件形式、位置及代号试件形式试件位置代号板材对接焊缝平焊1G横焊2G立焊3G仰焊4G管材对接焊缝试件水平转动1G垂直固定2G
向上焊水平固定向下焊5G5GX
向上焊45°固定向下焊6G6GX管板角接头试件水平转动2FRG垂直固定平焊2FG垂直固定仰焊4FG水平固定5FG45°固定6FG第十四条焊接操作技能考试合格的焊工,当试件钢号或焊材变化时,属下列情况之一的不需重新进行焊接操作技能考试:(一)手工焊焊工采用某类别钢号经焊接操作技能考试合格后,焊接该类别其它钢号时;(二)手工焊焊工采用任一钢号,经焊接操作技能考试合格后,焊接该类别钢号与类别代号较低钢号所组成的异种钢号焊接接头时;(三)除Ⅳ类外,手工焊焊工采用某类别任一钢号,经焊接操作技能考试合格后,焊接较低类别钢号时;(四)焊机操作工采用某类别任一钢号,经焊接操作技能考试合格后,焊接其它类别钢号时;(五)变更焊丝钢号(或型号)、药芯焊丝类型、焊剂型号、保护气体种类和钨极种类时;第十五条经焊接操作技能考试合格的焊工,属下列情况之一的,需重新进行焊接操作技能考试:㈠、改变焊接方法;㈡、在同一焊接方法中,手工焊考试合格,从事焊机操作工时;㈢、在同一种焊接方法中,焊机操作考试合格,从事手工焊工作时;㈣、表五中焊接要素(代号)01、02、03、04、06和08之一改变时;㈤、焊件焊接位置超出表11规定的适用范围时。表5焊接要素及代号
焊接要素要素代号手工焊钨极气体保护焊填充金属焊丝无01实芯02药芯03机械化焊钨极气体保护焊自动稳压系统有04无05自动跟踪系统有06无07每面坡口内焊道单道08多道09
焊接要素实际上是影响焊工焊接操作技能的工艺因素和条件,增加表5焊接要素及代号是“2002年考规”特点,从表5可见,分两种情况:一是手工焊,只对钨极气体保护焊填充金属规定了三种情况(无焊丝、实芯、药芯焊丝);二是机械化焊对钨极气体保护焊的自动稳压系统和其他焊接方法的自动跟踪系统及单道焊、多道焊重新考试规定。“㈣表5中焊接要素(代号)01、02、03、04、06和08之一改变时”这一句话中说明
表5中共有9个焊接要素,只有上述6个焊接要素改变时,需要重新进行焊接操作技能考试,要素改变的含义是:
01改变含义:手工钨极气体保护焊增加或取消填充金属焊丝。
02改变含义:手工钨极气体保护焊从实芯填充金属焊丝变为药芯填充金属焊丝,或取消填充金属焊丝。
03改变含义:手工钨极气体保护焊从药芯填充金属焊丝变为实芯填充金属焊丝,或取消填充金属焊丝。
04改变含义:自动钨极气体保护焊取消自动稳压系统;
06改变含义:所有机械化焊接方法取消自动跟踪系统。
08改变含义:所有机械化焊接方法在每面坡口内从单道焊变为多道焊。焊缝金属中的焊层与焊道是两个概念,其定义可看GB/T3375-1994《焊接术语》,在图A所示焊缝中有四个焊层6条焊道,在图B所示焊缝中有两个焊层2个焊道。
图B
表5中“08”和“09”是指“每面坡口内焊道”。如图C所示双面坡口的焊缝内,正面为单道,而背面为多道。
图A图C第十六条焊接操作技能考试可以由一名焊工在同一试件上采用一种焊接方法进行,也可以由一名焊工在同一试件上采用不同焊接方法进行组合考试;或由两名(或以上)焊工在同一试件上采用相同或不同焊接方法进行组合考试。由三名(含三名)以上焊工的组合考试试件,厚度不得小于20mm。例一、如16MnR,板厚12mm,平焊对接、一焊工用实芯焊丝,钨极气体保护焊打底2mm,焊条电弧焊用低氢型焊条盖面10mm。考试合格后,他即具有两个项目:
GTAW-Ⅱ-1G-2-02
SMAW-Ⅱ-1G(K)-10-F3J
例二、一管板角接头试件,管外径为φ57,材质为20号钢,壁厚4mm;板厚12mm,材质为16MnR,垂直固定,一焊工用实芯焊丝钨极气体保护焊打底2mm,再用低氢型焊条电弧焊焊完,考试合格后,他即具有两个项目:
GTAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-2/57-02
SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG(K)-10/57-F3J手工焊焊工进行焊接操作技能考试合格时,焊条熔敷金属成分和组织应与试件母材类同,不得用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢号。当使用GB/T983中的焊条进行耐蚀堆焊时,手工焊焊工采用某类别任一钢号作基层经操作技能考试合格后,在较低类别钢号上堆焊时不需重新进行焊接操作技能考试。手工焊焊工采用Ⅳ类中任一钢号经焊接操作技能考试合格后,当使用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢焊件时不需重新进行焊接操作技能考试。第十七条考试试件试件形式各种试件形式如图所示,包括:对接焊缝试件、管板角接头试件、堆焊试件。管板角接头形式见图4。对接焊缝试件、管板角接头试件分带衬垫和不带衬垫两种。双面焊、部分焊透的对接焊缝和部分焊透的管板角接头均视为带衬垫。
焊接操作技能考试试件分为:对接焊缝试件(下分板材对接焊缝试件和管材对接焊缝试件),管板角接头试件,和堆焊试件。对接焊缝是锅炉、压力容器、压力管道中最大量使用的焊缝形式,可将角焊缝看作坡口角度为90°的对接焊缝,从焊工熔敷焊缝金属过程而言,角焊缝与对接焊缝是极其相似的,焊工采用对接焊缝试件经焊接操作技能考试合格后在一定条件下适用于焊接角焊缝,“2002考规”中不再设角焊缝试件。第十八条㈠手工焊焊工采用对接焊缝试件,经焊接操作技能考试合格后,适用于焊件金属厚度范围见表7。t为每名焊工、每种焊接方法在试件上的对接焊缝金属厚度(余高不计),当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时,t与试件母材T相等。表7手工焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件焊缝金属厚度范围mm
焊缝形式试件母材厚度T适用于焊件焊缝金属厚度最小值最大值对接焊缝<12不限
2t≥12不限不限(注)
注:t不得小于12mm,且焊缝不得少于3层
例①SMAW-Ⅱ-1G-8-F3J焊条电弧焊,材质Ⅰ、Ⅱ类,水平位置,焊缝金属厚度16mm,低氢型焊条施焊。(如果为T>16则--)②GTAW-Ⅱ-1G-3-02手工钨极气体保护焊,实芯焊丝,材质Ⅰ、Ⅱ类,水平位置,焊缝金属厚度≤6mm。(如果为T>6则--)
㈡、手工焊焊工采用管材对接焊缝试件,经焊接操作技能考试合格后,适用于管材对接焊缝焊件外径范围见表8
;适用于焊缝金属厚度范围见表7。
表8手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围mm
管材试件外径D适用于管材焊件外径范围最小值最大值<25D不限25≤D<7625不限≥7676不限≥300(注)76不限注:管材向下焊试件例:①SMAW-Ⅱ-1G-2/25-F3J焊条电弧焊,材质Ⅰ、Ⅱ类,水平转动,焊缝金属厚度4mm,管外径≥φ25mmn。(对φ24×4.5的管?)②GTAW-Ⅱ-1G-2/25-02手工钨极气体保护焊,实芯焊丝,材质Ⅰ、Ⅱ类,水平转动,焊缝金属厚度4mm,管外径≥φ25mmn。㈢、手工焊焊工采用管板角接头试件,经焊接操作技能考试合格后,适用于管板角接头焊件范围见表9,当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时,t与试件板材厚度S0相等。表9手工焊管板角接头试件适用于管板角接头焊件范围mm管板角接头试件管外径D适用焊件范围管外径管壁厚度焊件焊缝金属厚度最小值最大值最小值最大值<25D不限不限不限当S0<12时2t当S0≥12时(注)不限
25≤D<7625不限不限≥7676不限不限注:当S0≥12时,t应不小于12mm,且焊缝不得少于3层例①SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-8/57-F3J焊条电弧焊,Ⅰ类和Ⅱ类材料相焊,管φ57×4,管板角焊缝,焊缝金属厚度t≤16mm,焊条为低氢型。如果Ⅱ-Ⅱ,或板厚18mm以上?例②GTAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-3/57-02
手工钨极气体保护焊,实芯焊丝,Ⅰ类和Ⅱ类材料相焊,管板角焊缝,焊缝金属厚度≤6mm。(如果Ⅱ-Ⅱ?)㈣、焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时,母材厚度T或S0自定,经焊接操作技能考试合格后,适用于焊件焊缝金属厚度不限。例⑴SAW-1G(K)-07/08例⑵SAW-1G(K)-07/09例⑶GTAW-5FG(K)-04/06/09例⑷GTAW-5FG(K)-05/07/09㈤焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时,管外径自定,经焊接操作技能考试合格后,适用于管材对接焊缝焊件或管板角接头焊件管外径的最小值为试件外径,最大值不限。例⑴GTAW-5FG(K)-04/06/09
此时已看不出管径最小值,只能从焊工考试档案中才可查出D值
㈦手工焊焊工和焊机操作工采用不带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件,经焊接操作技能考试合格后,分别适用于带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件;反之不适用。例①按第十六条组合考试:材质16MnR,板厚12mm,平焊试件,用手工钨极氩弧焊打底,填充金属为实芯焊丝,焊缝金属厚度2mm,然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口,项目代号为:
GTAW-Ⅱ-1G-2-02和
SMAW-Ⅱ-1G(K)-10-F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。例②管板角接头无衬垫水平固定试件,管材壁厚2mm,φ25mm,材质20号钢,板材厚度12mm,材质16MnR,采用手工钨极氩弧焊打底,填充金属为实芯焊丝,焊缝金属厚度为2mm,然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口,项目代号为:
GTAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-2/25-02SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG(K)-10/25-F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。㈧手工焊焊工和焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件,经焊接操作技能考试合格后,除规定需要重新考试时,适用于焊件角焊缝,且母材厚度和外径不限。上述“除规定需要重新考试”的规定为:㈠手工焊焊工:⑴第十五条规定:①手工焊考试合格从事焊机操作工②表5中焊接要素01、02、03、04、06和08改变时⑵焊条类别超出表2的规定:⑶第十四条规定:⑷第十九条规定:⑸第十八条㈡、㈢、㈤中关于管外径的规定。㈡焊机操作工:第十五条规定内容:焊机操作考试合格,从事手工焊工作时。㈩耐蚀堆焊试件各种焊接方法的焊接操作技能考试规定也适用于耐蚀堆焊。手工焊焊工和焊机操作工采用堆焊试件考试合格后,适用于焊件的堆焊层厚度不限,适用于焊件母材厚度范围见表10。表10堆焊试件适用母材厚度范围mm堆焊试件母材厚度T适用于堆焊焊件母材厚度范围最小值最大值<25T不限≥2525不限
焊接不锈钢复合钢的复层之间焊缝及过渡焊缝的焊工,应取得耐蚀堆焊资格例:有一复合钢板,基层材质为16MnR,板厚16mm,复合层为0Gr18Ni9,板厚3mm,平板对接,采用平焊位置、低氢型和碱性焊条施焊,所需焊工项目为:
SMAW-Ⅱ-1G-12-F3J
SMAW(N16)-Ⅱ-1G(K)-F4J
SMAW-Ⅳ-1G(K)-12-F4J值得注意是表7、表8、表9、表11中试件厚度包括试件母材厚度和试件焊缝金属厚度。对于焊接操作技能考试来说是考核焊工堆敷焊缝金属时尽量不出或少出焊接缺陷能力,而不是考核在什么厚度试件坡口内施焊焊缝的能力,因此考核焊工焊接操作技能应按试件焊缝金属厚度考虑,而不是按试件母材厚度考虑。焊工在试件上可以不焊满坡口,为便于检验与结果评定通常焊满坡口,“2002考规”只依据试件
焊缝金属厚度来确定适应于焊件焊缝金属厚度范围。参照ASME第Ⅸ卷规定出手工焊试件合格后适应于焊件焊缝金属厚度范围见表7、表9。从焊工焊接操作技能考试目的出发,焊缝金属厚度越大,则焊工施焊道数与层数越多,产生焊接缺陷的几率也越大。因此,厚度大的焊缝金属考试合格了,焊接厚度小的焊缝金属焊件则可免除考试。(十一)手工焊焊工和焊机操作工,采用对接焊缝试件或管板角接头试件,经焊接操作技能考试合格后,适用于焊件的焊接位置见表11。表11试件适用焊件焊接位置试件
适用焊件范围对接焊缝位置角焊缝位置管板角接头焊件位置形式代号板材和外行大于600mm的管材外径≤600mm的管材板材对接焊缝1G、2G3G、4G-管材对接焊缝1G、2G、5G、5XG、6G、6XG-管板角接头2FG、2FRG4FG、5FG、6FG--注:1.表中“立”表示向上立焊;向下立焊表示为:立向下。2.板材对接焊缝试件考试合格后,适用管材对接焊缝焊时,管外径应≥76mm。表11试件适用焊件焊接位置表11规定实质是:对接焊缝试件适用对接焊缝、焊件角焊缝;管板角接头试件适用焊件角焊缝都只是指“焊缝位置”适用。管板角接头试件适用管板角接头焊件,只是指“焊缝位置”适用。执行表11时应注意下列各点:⑴板材对接焊缝试件考试合格的焊工适应于φ≤600mm管材对接焊缝焊件,但焊件管材应D≥76mm,对于D<76mm管材焊件焊工资格应按表8进行考试。⑵管材对接焊缝试件考试合格的焊工适应于焊件范围还要受到第十八条㈡和㈤对管材外径的规定限制。⑶管板角接头试件考试合格的焊工适应于焊件范围还要受到第十八条㈢和㈤对管材外径的规定限制。⑷对接焊缝试件、管板角接头试件适用于焊件角焊缝,适应的只是焊缝位置,角焊缝焊件母材厚度和焊缝尺寸不限,管材外径受到第十八条㈡、㈢、㈤规定限制。板材对接焊缝试件适用于板材或管材外径D≥76mm角焊缝焊件。⑸管板角接头试件考试合格的焊工只适应于管板角接头焊件和焊件角焊缝,不适用于焊件对接焊缝。从表11中可以明确看出对接焊缝试件不能适用于管板角接头焊件;管板角接头试件不能适用于对接焊缝焊件。例如管子开坡口的管板角接头(图D),板子开坡口的管板角接头(图E)相比,虽然接头形式与位置相同,但图D接头中的对接焊缝为横焊缝;而图E接头中的对接焊缝为管板角焊缝。图D焊工持证项目为管子2G,而图E焊工持证项目为2FG。图D图E图F与图G所示接头形式与位置相同,但图F接头中的对接焊缝为仰、立、平三种位置,而图F接头中的对接焊缝为立、横两种位置。图F为5G,而图为5FG。图F图G可见图D与图E,图F与图G接头形式与位置相同,但焊缝位置差别很大。对于图D所示管子开坡口的管板角接头实质上是管材对接焊缝试件加障碍物,如图I所示,因此采用管材对接焊缝试件考试合格的焊工便能够焊接相应位置的管子开坡口的管板角接头焊件,而不能焊接板子开坡口的管板角接头焊件。
图I图D焊接操作技能考试规则汇总现将各种焊接方法需要重新进行焊接操作技能考试规则汇总如下:一、手工焊焊工手工焊焊工需要重新进行焊接操作技能考试规则见表10。表10手工焊焊工需要重新进行焊接操作技能考试规则类别焊接操作工艺条件焊条电弧焊钨极气体保护焊熔化极气体保护焊药芯焊丝电弧焊接头有衬垫试件合格焊接没有衬垫试件○○○母材1、焊件母材超出钢号类别的规定范围(表3)○○○2、焊件管子外径超出试件所规定适应范围(表8、表9)
○○○3、堆焊焊件母材厚度超出规定范围(表10)○○○填充材料1、增加或取消填充金属○2、焊件焊缝金属厚度超出试件所规定的适应范围(表7、表8)○○○3、焊条类别超出表2规定的范围○4、填充金属从药芯焊丝变为实芯焊丝或反之○焊接位置1、焊件焊接位置超出规定范围(表11)○○○2、向下立焊变更为向上立焊或反之○○○二、焊机操作工需要进行焊接操作技能考试规则如下:①、改变焊接方法;②钨极气体保护焊取消自动稳压系统;③取消自动跟踪;④焊件焊接位置超出规定范围;⑤有衬垫试件考试合格的焊工焊接没有衬垫的焊件;⑥从每面单道焊改为每面多道焊。第三十七条焊工考试项目代号,应按每个焊工、每种焊接方法分别表示。㈠手工焊焊工考试项目表示方法为:①-②-③-④-⑤-⑥-⑦,其中:①焊接方法代号,见表1,耐蚀堆焊代号加:(N及试件母材厚度)②试件钢号分类代号,见表3,有色金属材料按相应标准规定的代号。异种钢用X/X表示。③试件形式代号,见表4,带衬垫代号加:(K)④试件焊缝金属厚度。⑤试件外径。⑥焊条类别代号,见表2。⑦焊接要素代号,见表5。考试项目中不出现某项时,则不填。㈡焊机操作工考试项目表示方法为:①-②-③,其中:①焊接方法代号,见表1,耐蚀堆焊代号加:(N及试件母材厚度)。②试件形式代号,见表4,带衬垫代号加(K)③焊接要素代号,见表5,存在两种以上要素时,用“/”分开。㈢项目代号举例如下:教材P332MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像
Mallard1980磁共振装置商品化1989
0.15T永磁商用磁共振设备中国安科
2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场(磁体)梯度场和射频场:前者用于空间编码和选层,后者施加特定频率的射频脉冲,使之形成磁共振现象信号接收装置:各种线圈计算机系统:完成信号采集、传输、图像重建、后处理等
人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下,H核进动杂乱无章,磁性相互抵消zMyx进入静磁场后,H核磁矩发生规律性排列(正负方向),正负方向的磁矢量相互抵消后,少数正向排列(低能态)的H核合成总磁化矢量M,即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中,产生能量
三、弛豫(Relaxation)回复“自由”的过程
1.
纵向弛豫(T1弛豫):
M0(MZ)的恢复,“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫
吸收RF光子能量(共振)低能态1H高能态1H
放出能量(光子,MRS)T1弛豫时间:
MZ恢复到M0的2/3所需的时间
T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间:MXY丧失2/3所需的时间;T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像
所谓的加权就是“突出”的意思
T1加权成像(T1WI)—-突出组织T1弛豫(纵向弛豫)差别
T2加权成像(T2WI)—-突出组织T2弛豫(横向弛豫)差别。
磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒(ms)范围T2值的长度在数十至数千毫秒(ms)范围
在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多
如何观看MR图像:首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位—即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现,通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术--图像空间分辨力,对比分辨力一、如何确定MRI的来源(一)层面的选择1.MXY产生(1H共振)条件
RF=ω=γB02.梯度磁场Z(GZ)
GZ→B0→ω
不同频率的RF
特定层面1H激励、共振
3.层厚的影响因素
RF的带宽↓
GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码
M0↑–GZ、RF→相应层面MXY———-GY→沿Y方向1H有不同ω
各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同(相位不同)〈三〉空间定位及傅立叶转换
GZ—-某一层面产生MXYGX—-MXY旋进频率不同
GY—-MXY旋进相位不同(不影响MXY大小)
↓某一层面不同的体素,有不同频率、相位
MRS(FID)第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE--T1W长TR长TE--T2W增强MR最常用的技术是:多层、多回波的SE(spinecho,自旋回波)技术磁共振扫描时间参数:TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数:层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波(SE),快速自旋回波(FSE)梯度回波(FE)反转恢复(IR),脂肪抑制(STIR)、水抑制(FLAIR)高级序列水成像(MRCP,MRU,MRM)血管造影(MRA,TOF2D/3D)三维成像(SPGR)弥散成像(DWI)关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波(SE)必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波(FSE)必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波(GE)成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复(IR)水抑制(FLAIR)抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复(IR)脂肪抑制(STIR)抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影(MRA)无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像(MRCP,MRU,MRM)含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波(SPGR) 早期诊断脑梗塞
弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体(Magnet):静磁场B0(Tesla,T)→组织净磁矩M0
永磁型(permanentmagnet)常导型(resistivemagnet)超导型(superconductingmagnet)磁体屏蔽(magnetshielding)2.梯度线圈(gradientcoil):
形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统(radio-frequencesystem,RF)
MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机,等等;MRI技术的优势1、软组织分辨力强(判断组织特性)2、多方位成像3、流空效应(显示血管)4、无骨骼伪影5、无电离辐射,无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证
体内弹片、金属异物各种金属置入:固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人,早期妊娠,高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差(体部,较同等CT)费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品,最好更衣,以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度,甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体(皮肤)不要直接触碰磁体内壁及各种导线,防止病人灼伤。3.纹身(纹眉)、化妆品、染发等应事先去掉,因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞,以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形(AVM)等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化(MS)等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤(髓内、髓外硬膜内、硬膜外),椎骨肿瘤(转移性、原发性)2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离,各种原因椎管狭窄,术后改变,5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病(如MS),脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好,对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤,心包其他病变其他(如先心、各种心肌病等)较超声心动图无优势,应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变,提供鉴别信息胰腺肿瘤,有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等,先天畸形肿瘤的定位(脏器上下缘附近)、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤,MRCP,MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段--钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选:1.累及骨髓改变的骨病(早期骨缺血性坏死,早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤)2.结构复杂关节的损伤(膝、髋关节)3.形状复杂部位的检查(脊柱、骨盆等)软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战,止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题,处理不当,将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%~16%,仅次于呼吸道感染和泌尿道感染,居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难,医生的梦魇
预防手术部位感染(surgicalsiteinfection,SSI)
手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染?★哪些情况需要抗生素预防?★怎样选择抗生素?★什么时候开始用药?★抗生素要用多长时间?定义:指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类:切口浅部感染切口深部感染器官/腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染
指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染,并至少具备下述情况之一者:
1.切口浅层有脓性分泌物
2.切口浅层分泌物培养出细菌
3.具有下列症状体征之一:红热,肿胀,疼痛或压痛,因而医师将切口开放者(如培养阴性则不算感染)
4.由外科医师诊断为切口浅部SSI
注意:缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染
指术后30天内(如有人工植入物则为术后1年内)发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染,并至少具备下述情况之一者:
1.切口深部流出脓液
2.切口深部自行裂开或由医师主动打开,且具备下列症状体征之一:①体温>38℃;②局部疼痛或压痛
3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断,发现切口深部有脓肿
4.外科医师诊断为切口深部感染
注意:感染同时累及切口浅部及深部者,应列为深部感染
二、SSI诊断标准—器官/腔隙感染
指术后30天内(如有人工植入物★则术后1年内)、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染,通过手术打开或其他手术处理,并至少具备以下情况之一者:
1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物
2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌
3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿
4.外科医师诊断为器官/腔隙感染
★人工植入物:指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官/腔隙感染
不同种类手术部位的器官/腔隙感染有:
腹部:腹腔内感染(腹膜炎,腹腔脓肿)生殖道:子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管:静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年~1996年593344例手术中,发生SSI15523次,占2.62%英国1997年~2001年152所医院报告在74734例手术中,发生SSI3151例,占4.22%中国?SSI占院内感染的14~16%,仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位:非腹部手术为2%~5%腹部手术可高达20%SSI与病人:入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型:清洁伤口 1%~2%清洁有植入物 <5%可染伤口<10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率:三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别(%)切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别:三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿,瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术,器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关,其中90%是器官/腔隙严重感染
——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素(1)病人因素:高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免疫低下、低氧血症五、导致SSI的危险因素(2)术前因素:术前住院时间过长用剃刀剃毛、剃毛过早手术野卫生状况差(术前未很好沐浴)对有指征者未用抗生素预防五、导致SSI的危险因素(3)手术因素:手术时间长、术中发生明显污染置入人工材料、组织创伤大止血不彻底、局部积血积液存在死腔和/或失活组织留置引流术中低血压、大量输血刷手不彻底、消毒液使用不当器械敷料灭菌不彻底等手术特定时间是指在大量同种手术中处于第75百分位的手术持续时间其因手术种类不同而存在差异超过T越多,SSI机会越大五、导致SSI的危险因素(4)SSI危险指数(美国国家医院感染监测系统制定):病人术前已有≥3种危险因素污染或污秽的手术切口手术持续时间超过该类手术的特定时间(T)
(或一般手术>2h)六、预防SSI干预方法根据指南使用预防性抗菌药物正确脱毛方法缩短术前住院时间维持手术患者的正常体温血糖控制氧疗抗菌素的预防/治疗预防
在污染细菌接触宿主手术部位前给药治疗
在污染细菌接触宿主手术部位后给药
防患于未然六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用207预防和治疗性抗菌素使用目的:清洁手术:防止可能的外源污染可染手术:减少粘膜定植细菌的数量污染手术:清除已经污染宿主的细菌六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用208需植入假体,心脏手术、神外手术、血管外科手术等六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用预防性抗菌素使用指征:可染伤口(Clean-contaminatedwound)污染伤口(Contaminatedwound)清洁伤口(Cleanwound)但存在感染风险六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用:预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径?六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用预防性抗菌素显示有效的手术有:妇产科手术胃肠道手术(包括阑尾炎)口咽部手术腹部和肢体血管手术心脏手术骨科假体植入术开颅手术某些“清洁”手术六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用:预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径?六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用
理想的给药时间?目前还没有明确的证据表明最佳的给药时机研究显示:切皮前45~75min给药,SSI发生率最低,且不建议在切皮前30min内给药影响给药时间的因素:所选药物的代谢动力学特性手术中污染发生的可能时间病人的循环动力学状态止血带的使用剖宫产细菌在手术伤口接种后的生长动力学
手术过程
012345671hr2hrs6hrs1day3-5days细菌数logCFU/ml六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用214术后给药,细菌在手术伤口接种的生长动力学无改变
手术过程抗生素血肿血浆六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用Antibioticsinclot
手术过程
血浆中抗生素予以抗生素血块中抗生素血浆术前给药,可以有效抑制细菌在手术伤口