時(shí)間:2023-12-13 15:08:39
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【關(guān)鍵詞】油氣田 地面建筑 焊接技術(shù) 重要性
1 引言
油氣田的地面建筑,其在很大程度上解決了在能源生產(chǎn)過(guò)程中的倉(cāng)儲(chǔ)以及運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題,并且起到安全防護(hù)等作用。隨著能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)安全生產(chǎn)的技術(shù)要求也越來(lái)越高。因此,油氣田地面建筑的焊接技術(shù)就越來(lái)越受到重視。焊接技術(shù)是確保建筑物中的鋼體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)不同鋼體之間的對(duì)接以及組合的作用。加強(qiáng)油氣田地面建筑的焊接技術(shù),能在很大程度上提高地面建筑的穩(wěn)固性,保證油氣田生產(chǎn)與開(kāi)發(fā)的正常進(jìn)行。
2 對(duì)油氣田地面建筑的質(zhì)量要求解析
油氣田的生產(chǎn)與開(kāi)發(fā),是我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)中最為重要的兩種開(kāi)發(fā)形式。煤礦的開(kāi)采與石油開(kāi)采以及天然氣開(kāi)采,作為目前世界三大能源產(chǎn)業(yè)。油氣的開(kāi)采更加重要,其產(chǎn)品在生產(chǎn)與生活中更為廣泛與重要。油氣田的安全生產(chǎn)理念越來(lái)越受到人們的重視,相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)也制定了政策和措施,加強(qiáng)對(duì)安全生產(chǎn)的要求。油氣田的地面建筑,其主要的功能是提供人們?nèi)粘Ia(chǎn)與生活的基本需求,倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)等等。而在遇到突發(fā)事件的時(shí)候,地面建筑中的安全防護(hù)建筑,則可以提供安全救援措施,從而保證生產(chǎn)的安全性。油氣田的地面建筑與城市的樓房建筑還是存在一定的區(qū)別的,由于生產(chǎn)中經(jīng)常存在一定的不確定性。因此,對(duì)于油氣田的地面建筑而言,則需要更要的要求以及生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。在提供安全生產(chǎn)的同時(shí),也要保證建筑物自身的穩(wěn)定性。
3 鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)分析
鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)主要有以下幾個(gè)重點(diǎn)需要分析:
鋼筋的選擇,質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)的鋼筋不僅僅韌性好,而且還可以提高焊接的效率,保證焊接質(zhì)量,從而達(dá)到油氣田地面建筑物的基本要求。
焊接的準(zhǔn)確性;焊接的點(diǎn)位以及焊接的整體準(zhǔn)確性在鋼體焊接中是非常重要的,并且其準(zhǔn)確性還決定著鋼體的承重性能是否正常,避免在建筑物中出現(xiàn)受力不均勻的現(xiàn)象,從而造成建筑物的安全隱患。
焊接技術(shù)最基本的要求是高溫高壓,由于油氣田的建筑焊接技術(shù)要求更高。因此,可以采用自動(dòng)化焊接技術(shù)進(jìn)行焊接作用?,F(xiàn)代化的焊接技術(shù)以及逐步的擺脫焊接技術(shù),并且成為鋼體結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)中的主要焊接力量。因此,鋼體結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù),應(yīng)該能夠多引入現(xiàn)代化的焊接技術(shù),提高整體的焊接水平與焊接的精準(zhǔn)度,從而保證建筑物的整體質(zhì)量。
4 加強(qiáng)油氣田地面建筑焊接技術(shù)的重要性解析
對(duì)油氣田以及鋼結(jié)構(gòu)有了一定的認(rèn)識(shí),那么,油氣田的地面建筑的焊接技術(shù)是否存在問(wèn)題?為什么要加強(qiáng)油氣田焊接技術(shù)呢?
首先,對(duì)于油氣田的地面建筑而言,雖然建筑群體相對(duì)比較簡(jiǎn)單。但是,其建筑物的內(nèi)部穩(wěn)定性一定要強(qiáng),并且能夠滿(mǎn)足對(duì)一定自然災(zāi)害的防御能力。能源生產(chǎn),注重生產(chǎn)的效率以及安全。關(guān)注效率是因?yàn)槭秃吞烊粴赓Y源都是不可再生的,因此要注重其生產(chǎn)的效率。而對(duì)于生產(chǎn)的安全性而言,是至關(guān)重要的。生產(chǎn)中關(guān)乎施工人員的生命安全問(wèn)題,都是應(yīng)該給予最大程度的重視的。油氣田進(jìn)行地面安全建筑的建造,也是在一定程度上加強(qiáng)能源生產(chǎn)的安全性,從而提高生產(chǎn)效率,保證生產(chǎn)安全。
其次,對(duì)于地面建筑而言,其主要的組成無(wú)非是混凝土以及鋼體結(jié)構(gòu)?;炷潦且栏接阡擉w結(jié)構(gòu)的主要物料,這也在一定程度上表明鋼體結(jié)構(gòu)起到承重、支撐的重要作用。鋼體結(jié)構(gòu)是真整個(gè)建筑物的骨架,如果鋼體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題,那么就會(huì)在很大程度上影響這個(gè)建筑物的安全。因此,對(duì)于鋼體結(jié)構(gòu)的焊接,就要給予足夠的重視。為了確保能夠?qū)崿F(xiàn)合格的鋼體焊接,應(yīng)該對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)分析:
首先是鋼材的選擇;焊接技術(shù)中,對(duì)于鋼材的選擇也是十分重要的。好的鋼材不僅韌性好,而且抗腐蝕性也比較強(qiáng),能滿(mǎn)足基本的建筑要求。此外,在焊接的過(guò)程中,質(zhì)量好的鋼材能夠保證焊接的準(zhǔn)確性。在高溫高壓的環(huán)境中,能夠保證焊點(diǎn)的不偏離,是非常重要的。
焊接過(guò)程中,一定要認(rèn)真校對(duì)焊接方案,保證每個(gè)焊接的點(diǎn)位都是正確而沒(méi)有錯(cuò)誤的。誤差是無(wú)法避免的,但是錯(cuò)誤是一定不能發(fā)生的。在進(jìn)行焊接之前,首先要對(duì)焊接的溫度進(jìn)行計(jì)算。此外,就是壓力的控制,當(dāng)溫度過(guò)高而無(wú)法達(dá)到的時(shí)候,應(yīng)該采取怎樣的措施進(jìn)行加壓增溫處理等。這些基礎(chǔ)問(wèn)題應(yīng)該要在進(jìn)行焊接之前都計(jì)算好,并且保證在焊接的時(shí)候不出現(xiàn)錯(cuò)誤。
焊接點(diǎn)位以及整體焊接的流程要通暢,不能出現(xiàn)任何問(wèn)題。例如,鋼體結(jié)構(gòu)的幾何形體也決定了建筑的整體結(jié)構(gòu)?;炷恋闹亓勘容^重,如果焊接的過(guò)程出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象,就很可能出現(xiàn)受力不均勻。長(zhǎng)期下去,會(huì)造成鋼體結(jié)構(gòu)變形的危險(xiǎn),對(duì)于整個(gè)建筑物而言,都是一定的安全隱患。因此,要保證焊接的點(diǎn)位準(zhǔn)確性,并且強(qiáng)調(diào)其整體的協(xié)調(diào)性。
最后,對(duì)于焊接技術(shù)而言,尤其其主要完成不同鋼體之間的對(duì)接以及組成。因此,需要保證在焊接的過(guò)程中,一定要做到不出現(xiàn)虛焊以及錯(cuò)焊的現(xiàn)象。
5 結(jié)語(yǔ)
對(duì)于能源產(chǎn)業(yè)而言,其安全生產(chǎn)是最為重要的。能源產(chǎn)業(yè)是我國(guó)工業(yè)中,最為重要的組成部分。由于能源的不可再生特性,在一定程度上決定了其重要性。油氣田的建筑設(shè)施,在很大程度上滿(mǎn)足了施工生產(chǎn)人員對(duì)于日常生活以及辦公的所需基本要求。而為了防止突發(fā)事件等給生產(chǎn)區(qū)域周邊帶來(lái)影響,地面建筑的穩(wěn)固性就顯得非常重要。而現(xiàn)代化的建筑群體中,鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)占據(jù)較大位置。因此,鋼體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性決定著建筑物的整體穩(wěn)定性。而對(duì)于鋼體結(jié)構(gòu)而言,保證其穩(wěn)定的主要元素中,焊接技術(shù)占據(jù)較大比重。因此,需要加強(qiáng)油氣田地面建筑的焊接技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:金屬材料;焊接成型;缺陷;控制
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.029
1 前言
焊接工藝作為一門(mén)現(xiàn)代工藝,在金屬材料的焊接成型中技術(shù)要求很高,其在我國(guó)出現(xiàn)的時(shí)間并不長(zhǎng),工藝技術(shù)也不完善。在金屬材料的焊接過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題和缺陷,為了保證金屬焊接的質(zhì)量水平,要在焊接過(guò)程中有針對(duì)性地做好缺陷的應(yīng)對(duì)工作。本文在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上羅列了金屬材料焊接過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的主要缺陷,并針對(duì)各種缺陷提出了對(duì)應(yīng)的修正措施,以期引起焊接從業(yè)者的足夠重視,更好地提高我國(guó)金屬焊接工藝的技術(shù)水平。
2 金屬材料焊接成型中裂縫的成因及防治措施
一般而言,金屬材料焊接成型中的主要缺陷有多種類(lèi)型,主要包括裂縫、未焊透、未熔合現(xiàn)象、夾渣、氣孔、咬邊、焊瘤及弧坑等。裂縫又可以分為熱裂縫和冷裂縫兩種,是金屬材料焊接中最常見(jiàn)的缺陷之一。
2.1 熱裂縫的成因和防治措施
熱裂紋是常見(jiàn)的裂紋形式,它是指金屬焊接過(guò)程中液體的金屬在凝結(jié)的過(guò)程中所產(chǎn)生的裂縫。熱裂縫一般發(fā)生在焊縫的中心,在焊接后隨即可以看到。
產(chǎn)生原因:熱裂縫的產(chǎn)生有很多方面的原因。在金屬焊接的過(guò)程中,除焊條和金屬外,還存在著很多熔點(diǎn)較低的雜質(zhì),由于其熔點(diǎn)較金屬低,凝固反應(yīng)也在金屬之后,且這些雜質(zhì)在凝固后強(qiáng)度和硬度都比較低,因而成為熱裂縫產(chǎn)生的根源。凝固后的雜質(zhì)在受到外力作用的情況下,極易受到磨損和腐蝕,導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
防治措施:在金屬焊接的過(guò)程中,為了嚴(yán)格避免熱裂縫的產(chǎn)生,要采取相對(duì)應(yīng)的技術(shù)手段和措施進(jìn)行防范。在金屬的焊接過(guò)程中,要認(rèn)真按照施工要求,遵照有關(guān)的技術(shù)規(guī)定,嚴(yán)格按照完善合理的工藝程序,此外還要優(yōu)化焊接過(guò)程中的焊接環(huán)境等。焊接時(shí)要盡量避免雜質(zhì)的產(chǎn)生,嚴(yán)格管控各種焊接參數(shù),盡量避免焊接熱裂縫的產(chǎn)生,必要時(shí)采用多層的焊接技術(shù),提高焊接質(zhì)量水平。在焊接過(guò)程完成后,還要盡量避免外力的影響。
2.2 冷裂縫的成因和防治措施
冷裂縫是另一種常見(jiàn)的裂縫形式,它是指在金屬焊接過(guò)程完成后的冷卻過(guò)程中焊接交界處的熔合點(diǎn)出現(xiàn)的裂縫。冷裂縫產(chǎn)生的時(shí)間并不固定,一般是在焊接完成后4至6小時(shí)的冷凝之后,也有在焊接完成之后立刻出現(xiàn)的情況。
產(chǎn)生原因:冷裂縫的產(chǎn)生主要包括三個(gè)方面的原因,焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的氫氣,若氫氣含量比重過(guò)高會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。此外,焊接母體的承受能力也與冷裂縫的產(chǎn)生息息相關(guān),若其承受能力不足,則冷裂縫的產(chǎn)生幾率將大大提高。
防治措施:在金屬焊接過(guò)程中為防止冷裂縫的產(chǎn)生要采取相對(duì)應(yīng)的技術(shù)手段和措施進(jìn)行防范。為減少焊接過(guò)程中的氫氣含量,在焊接中要選擇合適的焊條,主要方法是使用含氫量低的焊條。此外,要加強(qiáng)對(duì)焊接所使用材料的控制,使用質(zhì)量過(guò)硬的高質(zhì)量材料,以防因材料質(zhì)量低下引起裂縫。加強(qiáng)對(duì)周?chē)h(huán)境的管控,避免空氣中的濕度過(guò)大,以防材料在濕潤(rùn)空氣中發(fā)生變質(zhì)。在材料的保存過(guò)程中要保證其自身的潔凈,防止腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生,采取一切可以采取的手段盡量降低氫氣的含量。要使用科學(xué)合理的焊接參數(shù),在科學(xué)認(rèn)證的基礎(chǔ)上,恰當(dāng)選擇與實(shí)際情況相適應(yīng)的焊接工藝參數(shù),保證焊接工作的最佳效果。最后,要根據(jù)焊接要求對(duì)焊接介質(zhì)進(jìn)行有效的檢測(cè),滿(mǎn)足焊接之后冷凝過(guò)程中的最低要求,減少焊接后外力的作用,遵循科學(xué)的焊接工序,以期取得較好的效果。
3 未焊透、未熔合現(xiàn)象的成因及防治措施
未焊透、未熔合是焊接過(guò)程中出現(xiàn)的另一種比較常見(jiàn)的焊接缺陷,由它亦會(huì)引起較多的次生缺陷,比如裂縫等。其產(chǎn)生原因和防治措施如下:
產(chǎn)生成因:焊接中未焊透、未熔合現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要有三點(diǎn)。第一,在焊接過(guò)程中,焊塊之間存在既有的縫隙,一般縫隙的產(chǎn)生是由于角度問(wèn)題等。此外,焊接工藝的不完善是引起未焊透、未熔合現(xiàn)象的另一大原因,焊接塊過(guò)厚、焊接速度過(guò)快等都會(huì)引起焊接效果的降低。第二,焊接焊塊表面不干凈,存在雜質(zhì)或者氧化物質(zhì),沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的清理工作。第三,焊接技術(shù)人員技術(shù)能力不合格,由于水平有限,導(dǎo)致其對(duì)焊接溶液的把握能力比較差,未焊透、未熔合的現(xiàn)象就不可避免了。
防治措施:為解決焊接過(guò)程中未焊透、未熔合的現(xiàn)象,要有針對(duì)地對(duì)其進(jìn)行防治。首先要盡量選用合適坡面角度的焊接塊,其次要妥善把握焊接工藝,對(duì)焊接的速度及外部環(huán)境都要進(jìn)行合理的管控,對(duì)于焊接物表面的雜質(zhì)一定要徹底清理,最后要選用技術(shù)過(guò)硬的焊接工人。
4 其他主要缺陷及其防治措施
焊接過(guò)程中的其他缺陷主要有夾渣、氣孔、咬邊、焊瘤及弧坑等,以下將根據(jù)這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因?qū)ζ溥M(jìn)行有針對(duì)性的分析。
首先是夾渣,夾渣是常見(jiàn)的焊接缺陷,其成因是焊接邊緣本身存在雜質(zhì),主要是熔渣,此外焊接速度過(guò)快亦會(huì)導(dǎo)致夾渣的產(chǎn)生。為防止夾渣,就要保證接口的潔凈,并注意焊接速度不能太快。針對(duì)氣孔問(wèn)題,要選用合適的焊接電流流量,使用高質(zhì)量的焊條和焊接材料,并注意控制焊接熔質(zhì)中的氫氣含量;針對(duì)咬邊問(wèn)題,同樣要注意焊接過(guò)程中切忌速度過(guò)快、電流過(guò)大;焊瘤及弧坑是由于焊接過(guò)程前后不均勻或者焊接溫度過(guò)高引起的,焊接中斷、再焊也是導(dǎo)致焊瘤和弧坑的直接原因。所以在焊接時(shí)要嚴(yán)格控制焊接溫度,不宜過(guò)高,并一次焊成,不重復(fù)作業(yè),盡量杜絕焊瘤和弧坑問(wèn)題。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在金屬材料的焊接過(guò)程中,會(huì)經(jīng)常遇到各種各樣的焊接缺陷。為了避免各種焊接問(wèn)題的出現(xiàn),我們有必要采取相應(yīng)的措施,努力管控各種工藝技術(shù)環(huán)節(jié),有效杜絕焊接缺陷的產(chǎn)生,提高焊接水平和質(zhì)量,推動(dòng)金屬材料焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]鋼板不平度 焊材選用 應(yīng)力腐蝕
中圖分類(lèi)號(hào):TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)46-0374-01
1 儲(chǔ)罐施工規(guī)范與鋼材驗(yàn)收規(guī)范不能滿(mǎn)足工程質(zhì)量
筆者近年來(lái)參與預(yù)制的大型儲(chǔ)罐規(guī)模為2000m -50000m 多臺(tái),根據(jù)多年來(lái)施工經(jīng)驗(yàn),在罐壁板施工中,存在鋼板不平度難以滿(mǎn)足預(yù)制安裝標(biāo)準(zhǔn)要求。
板的不平度系指將鋼板自由地放在平臺(tái)上,每米范圍內(nèi)鋼板下表面和平臺(tái)間的最大距離。大型儲(chǔ)罐壁板的不平度超標(biāo)可引起:(1)由于長(zhǎng)度方向不平度超標(biāo),在組裝罐體環(huán)焊縫時(shí),為保證安裝尺寸易發(fā)生強(qiáng)力組裝,產(chǎn)生應(yīng)力集中和較大的內(nèi)應(yīng)力,嚴(yán)重者甚至?xí)a(chǎn)生裂紋。(2)由于寬度方向不平度超標(biāo),引起組對(duì)縱焊縫時(shí),對(duì)口間隙不均勻,易引起焊縫寬窄不均勻、焊縫缺陷增多和引起裝配應(yīng)力,產(chǎn)生焊縫處變形、焊接應(yīng)力過(guò)大,從而影響儲(chǔ)罐整體焊接質(zhì)量及安全性。
新修訂的GB50128-2005《立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》中要求罐壁板滾制后,立置于平臺(tái)上垂直方向用直線(xiàn)樣板檢查,間隙不大于2mm;水平方向用弧形樣板檢查間隙不大于4mm。其中鋼材驗(yàn)收規(guī)范GB/T709-88《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》中對(duì)鋼材不平度的標(biāo)準(zhǔn)適用于屈服點(diǎn)下限不超過(guò)460MPa的鋼板,屈服點(diǎn)超過(guò)及進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的鋼板,不平度最大值為上表規(guī)定的1.5倍。
用于儲(chǔ)罐施工鋼板按上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收,厚度在6mm~25mm的壁板,長(zhǎng)度及寬度方向的不平度是通過(guò)滾板機(jī)反復(fù)滾制進(jìn)行矯平,而施工用三輥滾板機(jī)對(duì)厚度≤10mm壁板出廠(chǎng)時(shí)難以達(dá)到垂直方向間隙≤2mm;水平方向間隙≤4mm的標(biāo)準(zhǔn)。
目前,國(guó)內(nèi)普遍鋼材生產(chǎn)廠(chǎng)家扎制以及矯直鋼材的設(shè)備陳舊,無(wú)法滿(mǎn)足施工安裝標(biāo)準(zhǔn)的要求。為滿(mǎn)足儲(chǔ)罐施工要求,本人認(rèn)為應(yīng)做如下要求:(1)規(guī)范鋼材生產(chǎn)廠(chǎng),引進(jìn)先進(jìn)的滾軋?jiān)O(shè)備、矯直設(shè)備以及生產(chǎn)工藝,提高滾軋質(zhì)量,從而保證出廠(chǎng)鋼材質(zhì)量滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。(2)制定合理的鋼材驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),只有鋼材驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備施工驗(yàn)收規(guī)范協(xié)調(diào)統(tǒng)一,才能具有實(shí)際意義。(3)應(yīng)加大對(duì)鋼材生產(chǎn)廠(chǎng)的監(jiān)管力度,加強(qiáng)對(duì)鋼材生產(chǎn)的整頓工作。
(4)施工方嚴(yán)格按施工規(guī)范施工,采用合理的施工工藝、方法和先進(jìn)的施工機(jī)具與設(shè)備,從而最終保證儲(chǔ)罐質(zhì)量。
2 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)推薦合理經(jīng)濟(jì)的選用焊材
壓力容器的施工中,焊道作為設(shè)備的主要結(jié)構(gòu),焊材的正確選用是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在鋼制壓力容器的設(shè)計(jì)及制造過(guò)程中,關(guān)于設(shè)備的焊接要求,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)JB/T4709-2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》,然而該標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)常用鋼號(hào)選用焊接材料做了部分推薦,并未作出詳細(xì)規(guī)定,焊接材料的選用,主要靠設(shè)計(jì)人員和施工單位的焊接技術(shù)人員針對(duì)各種技術(shù)參數(shù)、和施工部門(mén)的設(shè)備、能力等,合理的選擇焊材。
焊縫區(qū)作為設(shè)備的重要部分,它的焊接質(zhì)量及性能對(duì)設(shè)備整體的安全性是非常關(guān)鍵的。設(shè)計(jì)人員以及施工單位焊接技術(shù)人員在選用焊材時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
焊條的選用須在確保焊接結(jié)構(gòu)安全、可行的前提下,根據(jù)被焊工件的材質(zhì)、技術(shù)要求和所用焊接材料、焊接設(shè)備的性能及特點(diǎn)都有所了解,同時(shí)必須綜合考慮焊接施工條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,有針對(duì)性地選用焊條,并作必要的焊接性能試驗(yàn)。
1)同種鋼材焊接時(shí)焊條選用要點(diǎn)
① 考慮母材的機(jī)械性能和化學(xué)成分。對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼(低、中碳鋼、普通低合金鋼等)的焊接,通常要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度。一般按結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度選擇相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)的焊條,選用熔敷金屬抗拉強(qiáng)度等于或稍高于母材的焊條。對(duì)于合金結(jié)構(gòu)鋼,一般不要求合金成分與母材相同或接近。當(dāng)母材成分中碳、硫、磷等元素的含量偏高時(shí),焊縫中容易產(chǎn)生裂紋,應(yīng)選用抗裂性能好的堿性低氫型焊條。
② 考慮焊接構(gòu)件使用性能和工作條件。對(duì)承受載荷和沖擊載荷的焊件,在滿(mǎn)足抗拉強(qiáng)度外,還應(yīng)保證焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑性,可選用塑、韌性指標(biāo)較高的堿性低氫型焊條。
接觸腐蝕介質(zhì)的焊件,應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)及腐蝕特征選用不銹鋼類(lèi)焊條或其他耐腐蝕焊條。
在高溫、低溫、耐磨或其他特殊條件下工作的焊接件,應(yīng)選用相應(yīng)的耐熱鋼、低溫鋼、堆焊或其他特殊用途焊條。
③ 考慮焊接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。對(duì)形狀復(fù)雜、剛性大的厚焊接件,由于焊接過(guò)程中焊縫金屬在冷卻收縮時(shí)易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,易產(chǎn)生焊接,因此對(duì)此類(lèi)焊件,應(yīng)選用抗裂性能好的堿性低氫焊條。對(duì)焊接部位難以清理的焊件,應(yīng)選用對(duì)鐵銹、氧化皮、油污等不敏感的酸性焊條。對(duì)受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件,應(yīng)選用適于全位置焊接的焊條。
④ 考慮施工條件和經(jīng)濟(jì)效益。在滿(mǎn)足產(chǎn)品使用性能要求的情況下,應(yīng)選用工藝性好的酸性焊條。在狹小或通風(fēng)條件差的場(chǎng)合,應(yīng)選用酸性焊條或低塵焊條。
2)異種鋼焊接時(shí)焊條選用要點(diǎn)
強(qiáng)度級(jí)別不同的碳鋼+低合金鋼一般要求按兩者之中強(qiáng)度級(jí)別較低的鋼材選用焊條。但為了防止焊接裂紋,應(yīng)按強(qiáng)度級(jí)別較高、焊接性較差的鋼種確定焊接工藝、焊接規(guī)范、預(yù)熱溫度以及焊后熱處理等。
3 壓力容器焊接材料的選用
對(duì)介質(zhì)中含有一定量氣態(tài)或液態(tài)H2S的壓力容器焊接材料的選用,在施工驗(yàn)收規(guī)范GB150-98及標(biāo)準(zhǔn)JB/T4709-2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》中無(wú)規(guī)定,一般設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)文件中對(duì)焊材的選用無(wú)特別要求。
在建設(shè)備中,有部分設(shè)備處理的介質(zhì)含一定濃度的H2S,H2S對(duì)壓力容器的腐蝕等影響是相當(dāng)大的,濕H2S環(huán)境易使壓力容器產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。因此如何選用焊接材料及選用何種手段控制應(yīng)力腐蝕是非常重要的。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)這類(lèi)容器時(shí)應(yīng)充分考慮到介質(zhì)中H2S的濃度、操作溫度、母材及焊材的選型、母材及焊材中Mn的化學(xué)成分的比例等條件,并在設(shè)計(jì)文件中給出焊材推薦型號(hào)及要求,同時(shí)還應(yīng)考慮設(shè)備熱處理及保溫等。也可在設(shè)計(jì)文件中詳細(xì)說(shuō)明焊材選用條件,由制造單位根據(jù)選用條件,在滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求的情況下,根據(jù)各自的施工狀況自行選擇。
4 合理選用角焊縫焊接坡口
在以往壓力容器施工中,針對(duì)筒體或封頭部位斜插接管與筒體的焊接,設(shè)計(jì)文件及標(biāo)準(zhǔn)中均有規(guī)定,但一些接頭型式在實(shí)際施工過(guò)程中存在施工難度,難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求型式。在HG20583-1998《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》用于直徑大于800mm的容器上斜插管與殼體的連接型式,按規(guī)范施工時(shí),上部、下部坡口型式均為外坡口,在夾角小的一側(cè),一方面焊工操作不方便,焊條難以接觸到坡口根部,另一方面焊接時(shí)電弧難以將母材完全熔化或難以填滿(mǎn)熔化金屬,根部往往焊不透。而接管與筒體焊接角焊縫往往是焊接的危險(xiǎn)控制點(diǎn)。分析以往的壓力容器質(zhì)量事故,部分是由于角焊縫質(zhì)量問(wèn)題引起的。因此角焊縫的焊接質(zhì)量控制應(yīng)作為設(shè)備制造中的關(guān)鍵點(diǎn)?,F(xiàn)將坡口形式作如下改進(jìn),夾角大處采用外坡口、夾角小處采用內(nèi)坡口形式,上下坡口在中間作緩慢過(guò)渡,施焊時(shí),設(shè)備內(nèi)外各設(shè)一名焊工,按焊接層同時(shí)焊接施工。此坡口型式可完全保證焊口的焊接質(zhì)量,全焊透。
5 結(jié)束語(yǔ)
以上為本人近年來(lái)在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中,針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際沖突,提出的一些個(gè)人見(jiàn)解。也許這些見(jiàn)解還很片面或不夠準(zhǔn)確,但通過(guò)以上的具體分析,希望能夠?yàn)橛吞飰毫θ萜骱痛笮蛢?chǔ)罐方面建設(shè)提供一定的參考建議。
關(guān)鍵詞:金屬材料;焊接;熱裂縫;冷裂縫;夾渣
中圖分類(lèi)號(hào): P755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、金屬材料焊接裂縫的產(chǎn)生及防止措施
1、熱裂縫
熱裂紋是指焊縫金屬由液態(tài)結(jié)晶為固態(tài)的過(guò)程中所產(chǎn)生的裂紋,它主要發(fā)生在焊縫中心,焊后立即可見(jiàn)。
成因。熱裂縫的產(chǎn)生原因是多方面的,主要包括以下幾個(gè)方面:在焊接熔池之中,存在著低熔點(diǎn)雜質(zhì),比如FeS等。在焊接的過(guò)程中,這些雜質(zhì)的凝固比較晚。并且,當(dāng)雜志在焊接凝固之后,它們具有塑性低,強(qiáng)度低的特點(diǎn)。在凝固的過(guò)程中,如果外界結(jié)構(gòu)約束應(yīng)力足夠的大,在凝固收縮的作用之下,它們會(huì)被拉開(kāi)?;蛘呤撬鼈?cè)谀讨蟛痪?,受到收縮壓力的影響,也被拉開(kāi),這時(shí)候,晶間開(kāi)裂現(xiàn)象便會(huì)產(chǎn)生,進(jìn)而引起裂縫的產(chǎn)生。除此之外,硫銅等雜質(zhì)存在焊條和焊件之間,往往也會(huì)導(dǎo)致熱裂縫的產(chǎn)生。
防止措施。在焊接過(guò)程中,為了防止熱裂縫的產(chǎn)生,可以采取以下相應(yīng)的措施:在焊接的時(shí)候,認(rèn)真貫徹執(zhí)行工藝規(guī)程,嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)定,選用合理的焊接程序,滿(mǎn)足相關(guān)的要求,盡可能的減小焊接應(yīng)力;此外,還要嚴(yán)格控制焊接參數(shù),使冷卻的速度降低,以防止熱裂縫的產(chǎn)生。還有必要在一定程度上提高焊縫形狀系數(shù),如果條件允許的話(huà),要盡量采用小電流進(jìn)行施工作業(yè)。在焊接的時(shí)候,盡量進(jìn)行多層、多道焊接,盡量避免裂縫的產(chǎn)生,提高焊接的質(zhì)量。
2、冷裂縫
從定義上來(lái)看,冷裂紋是指,在冷卻過(guò)程或冷卻以后,焊縫金屬在母材或母材與焊縫交界的熔合線(xiàn)上所產(chǎn)生的裂紋。對(duì)冷裂縫來(lái)說(shuō),它的產(chǎn)生時(shí)間不完全一樣,有的是在焊接完成之后便立即出現(xiàn),有的是在焊接完成之后的幾小時(shí)、幾天或者是更長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)出現(xiàn)。
成因。就成因來(lái)看,冷裂縫的成因主要包括以下幾個(gè)方面:焊接熱循環(huán)的熱影響區(qū)生產(chǎn)了淬硬組織;焊縫中存在的擴(kuò)散氫過(guò)量,濃度過(guò)大;焊件的接頭承受的拘束應(yīng)力過(guò)大等。
防止措施。在焊接的過(guò)程中,為了防止冷裂縫的產(chǎn)生,可以采取以下相應(yīng)的措施:焊接的過(guò)程中,在選擇焊條的時(shí)候,采用低氫型焊條,從而使得焊縫中擴(kuò)散氫的含量降低,防止冷裂縫的產(chǎn)生;加強(qiáng)對(duì)焊接材料的保管,嚴(yán)格遵守焊接材料的保管和使用制度。尤其需要注意,要保證焊接材料的干燥,加強(qiáng)管理,防止材料受潮而影響材料的性能;保證坡口邊緣的干凈和整潔,如果出現(xiàn)油污、水分、銹跡等,要采取措施及時(shí)清理,這樣能夠減少氫來(lái)源;對(duì)于焊接工藝參數(shù)和線(xiàn)能量,要進(jìn)行合理的選擇,比如,在焊接之前進(jìn)行預(yù)熱,在焊接之后要緩冷。在焊接的過(guò)程中,進(jìn)行多層次、多道工序的焊接,對(duì)層間的溫度進(jìn)行恰當(dāng)?shù)目刂?,保證適應(yīng)的溫度,達(dá)到最佳的焊接效果;采取相應(yīng)的措施改善接頭的韌性,使其符合焊接的要求,保證焊接的質(zhì)量;在進(jìn)行焊接的時(shí)候,采用科學(xué)合理的施焊程序,盡可能的減小焊接應(yīng)力,采用分段退焊法進(jìn)行焊接,以達(dá)到最佳的效果。
二、未焊透以及未熔合的問(wèn)題
未焊透和未熔合是目前出現(xiàn)頻率比較多的一種問(wèn)題,假如出現(xiàn)了的話(huà),縫隙就容易存在間斷或者是驟然的變化等,減弱了它的強(qiáng)度,還容易出現(xiàn)裂縫等。
定義。沒(méi)有焊透是說(shuō),在處理的會(huì)后,結(jié)構(gòu)尾部沒(méi)有全部的熔透的問(wèn)題;未熔合指焊件與焊縫金屬或焊縫層之間存在局部未熔透的現(xiàn)象。
產(chǎn)生要素。(1)存在焊件裝配間隙或坡口角度太小、鈍邊太厚、焊條直徑過(guò)大、電流太小、速度太快、電弧過(guò)長(zhǎng)等現(xiàn)象;(2)未認(rèn)真地處理坡口附近的污物;(3)處理的時(shí)候,這個(gè)位置進(jìn)入了熔渣,使得金屬的熔合無(wú)法有效地開(kāi)展,運(yùn)條手法不當(dāng),電弧偏在坡口一邊等而引成邊緣不熔合。
應(yīng)對(duì)措施。(1)合理的選取坡口的規(guī)格;(2)確保焊流速率適當(dāng);(3)把附近的污物去除;(4)封底焊清根要徹底,運(yùn)條擺動(dòng)要適當(dāng);(5)認(rèn)真關(guān)注附近的熔合狀態(tài)。
三、關(guān)于夾渣
概念。它是說(shuō)殘存在焊縫里面的物質(zhì),其會(huì)減弱它的強(qiáng)度等特征。
其出現(xiàn)的關(guān)鍵緣由。(1)焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣;(2)坡口角度或焊接電流太小或焊接速度過(guò)快;(3)使用酸性焊條時(shí)因電流太小或運(yùn)條不當(dāng)形成“糊渣”;(4)使用堿性焊條時(shí)因電弧過(guò)長(zhǎng)或極性不正確造成夾渣;(5)焊條偏芯。
應(yīng)對(duì)方法。(1)合理的選取坡口的規(guī)格;(2)確保焊流速率適當(dāng);(3)把附近的污物去除;(4)運(yùn)條擺動(dòng)適當(dāng)。
四、如何處理焊縫問(wèn)題
(1)不允許在帶壓、背水的情況下進(jìn)行焊縫缺陷消除的焊補(bǔ);(2)關(guān)于要求預(yù)熱的材質(zhì),當(dāng)工作環(huán)境氣溫低于0℃時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)預(yù)熱措施;(3)要求進(jìn)行熱處理的焊件則應(yīng)在熱處理前進(jìn)行缺陷修正;(4)禁用過(guò)大電流補(bǔ)焊,采用小電流、不擺動(dòng)、多層多道焊;(5)補(bǔ)焊剛性大的結(jié)構(gòu)時(shí),除第一層和最后一層焊道外,可在焊后熱狀態(tài)下進(jìn)行錘擊,且每層焊道的起弧和收弧應(yīng)盡量錯(cuò)開(kāi);(6)用手工電弧焊焊補(bǔ)D、E級(jí)鋼和高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊縫缺陷時(shí),應(yīng)采用控制線(xiàn)能量施焊法,每一缺陷不允許中途停頓,應(yīng)一次焊補(bǔ)完成,且預(yù)熱溫度和層間溫度均保持在100℃以上;(7)結(jié)合之前的探傷規(guī)定,再次的分析處理之后的縫隙,假如察覺(jué)其大于許可的數(shù)值的話(huà),就要再次的處理,一直到其合乎規(guī)定的時(shí)候才可以。不過(guò)其焊補(bǔ)的次數(shù)應(yīng)該低于返工的次數(shù)。(8)認(rèn)真地開(kāi)展監(jiān)督以及檢測(cè)活動(dòng)。開(kāi)展好如上的活動(dòng),從根源上降低其不利現(xiàn)象的存在,進(jìn)而能夠防止機(jī)組帶著問(wèn)題而運(yùn)作。
五、其它缺陷及防止措施
1、氣孔
氣孔主要分為:內(nèi)部氣孔、表面氣孔和接頭氣孔。
成因。對(duì)坡口邊緣沒(méi)有清理干凈,存在著水分、油污和銹跡;在焊芯出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,對(duì)于焊條和焊劑沒(méi)有進(jìn)行焙烘(表1);電弧過(guò)長(zhǎng),焊接速度過(guò)快,埋弧自動(dòng)焊電壓過(guò)高等。
防止措施。恰當(dāng)選擇焊接電流和焊接速度,保證電流和速度符合相應(yīng)的要求;采取相應(yīng)的措施,仔細(xì)清理坡口邊緣的水分、油污和銹跡;清理和保管好焊接材料;保證焊條的質(zhì)量;對(duì)于埋弧焊,其焊接速度和線(xiàn)能量盡可能的小。
2、咬邊
咬邊指焊縫邊緣留下的凹陷,咬邊會(huì)減小母材接頭的工作截面。
成因。咬邊的成因主要有以下幾種:電流過(guò)大,運(yùn)條速度過(guò)快,電弧太長(zhǎng),焊條角度不恰當(dāng);埋弧焊的焊接速度過(guò)快,金屬填充未能填滿(mǎn)等。
防止措施。選擇合適的焊接電流和運(yùn)條手法,控制好焊條角度和電弧長(zhǎng)度;氬弧焊工藝參數(shù)要適當(dāng),采取恰當(dāng)?shù)暮附铀俣取?/p>
3、焊瘤及弧坑
成因。焊瘤的成因有:運(yùn)條不均勻,熔池溫度過(guò)高;電流過(guò)大,電弧過(guò)長(zhǎng)等。弧坑的成因有:熄弧時(shí)間過(guò)短,出現(xiàn)中斷現(xiàn)象,薄板焊接的電流過(guò)大;焊縫表面存在焊瘤,容易造成表面夾渣的產(chǎn)生。
防止措施。對(duì)于焊瘤,可以采取的措施包括:嚴(yán)格控制熔池的溫度;如果焊接運(yùn)用堿性焊條,需要注意的是,應(yīng)該采用短弧焊接。對(duì)于弧坑,防止措施包括:手工焊收弧的時(shí)候,焊條作短時(shí)間的停留,或幾次環(huán)形運(yùn)條。采用上述方法能夠有效的防止焊瘤和弧坑的產(chǎn)生。
結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)由上文的論述,我們發(fā)現(xiàn),在焊接的時(shí)候,如果出現(xiàn)了問(wèn)題就應(yīng)該即刻的處理。對(duì)于裂縫現(xiàn)象來(lái)講。應(yīng)該先分析它的初始方向和尾端處的情況,進(jìn)而再應(yīng)對(duì)其存在的不利現(xiàn)象。對(duì)于夾渣以及沒(méi)有焊透等等的問(wèn)題,應(yīng)該使用相同的措施對(duì)其處理,進(jìn)而結(jié)合規(guī)定對(duì)其開(kāi)展焊補(bǔ)活動(dòng);對(duì)于氣孔,尤其是其中的氣孔的處理,應(yīng)該在明確它的具體方位之后,應(yīng)用風(fēng)鏟或碳弧氣刨清除全部氣孔缺陷,而且要保證它能夠成為一定的坡口形式,進(jìn)而再行處理。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭玲.金屬材料焊接中的主要缺陷及防止措施研究[J].輕工科技,2013,01:21-22.
關(guān)鍵詞:金屬材料;焊接成型;缺陷問(wèn)題;控制措施
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.045
0 引言
金屬材料焊接的過(guò)程中可以應(yīng)用各種不同的焊接工藝,而焊接工藝的不同其技術(shù)要點(diǎn)也存在著一定的差異,為了促進(jìn)金屬材料焊接質(zhì)量以及材料實(shí)用效率的有效提高,必須對(duì)其焊接過(guò)程中的缺陷予以充分的重視,并采取積極有效的措施,才能有效的避免材料焊接過(guò)程中缺陷的出現(xiàn),促進(jìn)我國(guó)金屬焊接工藝水平的提高。
1 熱裂紋的成因和防治措施
金屬焊接過(guò)程中液態(tài)金屬凝固時(shí)所產(chǎn)生的裂紋,就是常見(jiàn)的裂紋形式。這種現(xiàn)象一般出現(xiàn)在焊縫的中心,在焊接工作完成之后立即就可以發(fā)現(xiàn)。(1)導(dǎo)致熱裂紋產(chǎn)生的原因有很多。金屬焊接時(shí),很多雜質(zhì)的熔點(diǎn)都非常低,正是因?yàn)槲镔|(zhì)的熔點(diǎn)低于金屬,所以其凝固反應(yīng)也在金屬之后,在受到拉應(yīng)力作用時(shí)可能產(chǎn)生裂紋,導(dǎo)致金屬焊接完成之后出現(xiàn)熱裂紋現(xiàn)象。(2)為了有效的避免金屬焊接過(guò)程中出現(xiàn)熱裂紋現(xiàn)象,必須采取相應(yīng)的技術(shù)手段和預(yù)防措施[1]。在進(jìn)行金屬焊接時(shí),應(yīng)該嚴(yán)格的按照焊接工藝的技術(shù)要求,完成焊接的工藝程序,另外必須對(duì)焊接過(guò)程和焊接環(huán)境也必須予以充分的重視。焊接時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格的控制金屬焊接的相關(guān)參數(shù),從而有效的避免焊接熱裂紋現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時(shí)焊接完成之后,應(yīng)該避免其受到外力的撞擊。
2 冷裂紋的成因和防治措施
金屬焊接過(guò)程中常見(jiàn)的裂紋形式是冷裂紋,這種裂紋主要是金屬材料焊接完成后焊接接頭在冷卻階段出現(xiàn)的。冷裂紋并不是按照固定的時(shí)間出現(xiàn)的,一般情況下,都是在材料焊接完成之后冷卻過(guò)程中出現(xiàn),但有時(shí)在焊接完成之后也會(huì)立即出現(xiàn)或較長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)。
(1)如果焊接過(guò)程中產(chǎn)生的氫含量過(guò)高,由于擴(kuò)散氫的存在,不斷聚集和長(zhǎng)大就會(huì)導(dǎo)致冷裂紋的出現(xiàn)。另外,如果焊接母材塑性相對(duì)較低的話(huà),也會(huì)提高冷裂縫產(chǎn)生的幾率。
(2)為了避免金屬材料焊接過(guò)程中冷裂紋現(xiàn)象的發(fā)生,必須嚴(yán)格的按照規(guī)范和要求采取科學(xué)合理的技術(shù),才能有效的防止冷裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時(shí),在焊接過(guò)程中,應(yīng)該盡可能的應(yīng)用含氫量相對(duì)較低的焊條,從而達(dá)到降低焊接過(guò)程中的氫含量。另外,在焊接時(shí)必須選擇優(yōu)質(zhì)的材料,才能避免由于材料質(zhì)量過(guò)低而導(dǎo)致裂紋的出現(xiàn)。焊接現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境也是影響金屬材料焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素,只有加強(qiáng)對(duì)焊接現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的控制,才能有效的避免空氣濕度所引發(fā)的材料變質(zhì)。同時(shí)在保存材料的過(guò)程中,也必須做好材料自身的潔凈,采取積極有效的措施避免材料與空氣中的水分接觸,才能避免材料發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象。
3 未焊透、未熔合現(xiàn)象的成因及防治措施
未焊透、未熔合也是焊接過(guò)程中比較常見(jiàn)的焊接缺陷,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)也會(huì)引起焊接出現(xiàn)裂紋等問(wèn)題。
(1)導(dǎo)致焊接過(guò)程中未焊透、未熔合現(xiàn)象發(fā)生的原因主要由以下幾方面:首先,由于金屬材料在焊接過(guò)程中,會(huì)因?yàn)槭┕と藛T觀(guān)察角度的問(wèn)題,無(wú)法觀(guān)察到全部待焊部位而出現(xiàn)未焊透、未熔合問(wèn)題[2]。另外,焊接工藝應(yīng)用的不合理也是導(dǎo)致出現(xiàn)未焊透、未熔合現(xiàn)象的主要原因,如果焊件鈍邊過(guò)大、或者焊接速度過(guò)快的話(huà)都會(huì)對(duì)焊接效果產(chǎn)生不利的影響;其次,如果沒(méi)有及時(shí)的清理焊接件表面存在的雜質(zhì)的話(huà),也會(huì)導(dǎo)致未焊透、未熔合現(xiàn)象的出現(xiàn);最后,焊接操作人員受到自身技術(shù)水平的影響,也是導(dǎo)致未焊透、未熔合現(xiàn)象發(fā)生的原因。
(2)為了從根本上避免焊接過(guò)程中未焊透、未熔合現(xiàn)象的發(fā)生,必須采取切實(shí)可行的措施對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)防和控制。首先,在焊接過(guò)程中焊接件坡口角度的選擇必須科學(xué)合理;其次,嚴(yán)格的按照規(guī)范和要求進(jìn)行焊接速度和外部環(huán)境的控制;最后,焊接操作人員的技術(shù)水平必須符合焊接工藝的要求。
4 焊接夾渣現(xiàn)象的成因及防治措施
(1)在金屬材料焊接過(guò)程中,焊接夾渣是一種非常嚴(yán)重的焊接缺陷,目前,比較常見(jiàn)的焊縫夾渣主要有金屬夾渣和非金屬夾渣兩種。金屬材料在焊接的過(guò)程中,焊接坡口的角度過(guò)小、焊接速度過(guò)快以及焊接電流過(guò)小等都是引發(fā)焊接夾渣的主要原因。而對(duì)于TIG焊而言,則主要是因?yàn)楹附与娏髅芏冗^(guò)大造成的夾鎢,之所以出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,主要是由于電流過(guò)大超過(guò)鎢極規(guī)格限制。同時(shí),焊接過(guò)程中,焊條電弧相對(duì)較長(zhǎng)或者焊接極性偏差所引起的焊接夾渣,也會(huì)對(duì)金屬材料的焊接質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。
(2)在進(jìn)行金屬材料焊接時(shí),必須采取科學(xué)合理的措施,才能從根本上避免焊接夾渣現(xiàn)象的出現(xiàn)[3]。在實(shí)際焊接的過(guò)程中,一般需要做好以下幾方面的工作:首先,嚴(yán)格的按照焊接工藝的要求選擇適合的焊條。一般情況下,如果焊接時(shí)選擇酸性焊條,在焊接必須采用交流電源;選擇堿性焊條,則必須在焊接時(shí)必須采用直流電源、極性為反接,并控制焊接電弧的長(zhǎng)度,才能避免焊接夾渣現(xiàn)象的出現(xiàn)。其次,坡口清理工作也是焊接過(guò)程中必須要予以充分重視的問(wèn)題。在焊接開(kāi)始之前,必須確保待焊部位邊緣的干凈清潔,才能從根本上避免焊縫中產(chǎn)生熔渣。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之,必須不斷的進(jìn)行金屬材料焊接工藝的改革和創(chuàng)新,加強(qiáng)焊接操作人員的技能水平的培訓(xùn),嚴(yán)格的按照焊接工藝的要求進(jìn)行焊接,才能從根本上提高各個(gè)行業(yè)中金屬材料應(yīng)有的穩(wěn)定性。如果金屬材料在焊接的過(guò)程中出現(xiàn)缺陷,必須根據(jù)實(shí)際的情況采取科學(xué)合理的措施解決當(dāng)前所出現(xiàn)的缺陷,才能從根本上促進(jìn)金屬材料焊接水平和質(zhì)量的不斷提高,促進(jìn)焊接技術(shù)工藝的進(jìn)一步完善和進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
[1]胡偉偉.金屬材料焊接中的主要缺陷及防止措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(08):170.
關(guān)鍵詞:痛瀉要方;潰瘍性結(jié)腸炎;白細(xì)胞介素-1β;腫瘤壞死因子-α;白細(xì)胞介素-4;大鼠
中圖分類(lèi)號(hào):R285.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-5304(2013)04-0041-03
潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)是常見(jiàn)的炎癥性腸病,臨床以腹痛腹瀉、黏液膿血便持續(xù)或反復(fù)發(fā)作為主要癥狀,具有癌變傾向。該病發(fā)病原因及機(jī)制尚不明確,目前尚缺乏滿(mǎn)意的治療方法。我們臨床上用痛瀉要方加減治療該病,取得了顯著療效[1]。前期藥效學(xué)研究表明,痛瀉要方對(duì)UC大鼠模型腸黏膜炎癥有較好的改善作用[2],但其作用機(jī)制不清。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探討痛瀉要方對(duì)實(shí)驗(yàn)性UC大鼠結(jié)腸組織病理形態(tài)及白細(xì)胞介素(IL)-1β、腫瘤壞死因子(TNF-α)和IL-4的影響,探討其作用機(jī)制。
1 實(shí)驗(yàn)材料
1.1 動(dòng)物
SPF級(jí)Wistar大鼠60只,體質(zhì)量(180±10)g,雌雄各半,甘肅中醫(yī)學(xué)院科研實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,SPF級(jí)動(dòng)物質(zhì)量合格證號(hào):SCXKC(甘)2004-0006;SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)設(shè)施合格證號(hào):SYXKC(甘) 2004-0006-0001561。
1.2 試劑
蛋白標(biāo)準(zhǔn)液、考馬斯亮藍(lán)溶液(20090825)均購(gòu)自南京建成生物工程公司;2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)購(gòu)于北京邦定泰克生物技術(shù)有限公司,美國(guó)Sigma公司生產(chǎn);大鼠IL-β、TNF-α、IL-4檢測(cè)試劑盒購(gòu)自深圳市達(dá)科為生物技術(shù)有限公司。
1.3 儀器
biorad iMark酶標(biāo)儀(美國(guó)BLO-RAD公司),CT14RD高速冷凍離心機(jī)(天美科技有限公司),303-2型恒溫培養(yǎng)箱(北京科偉永鑫實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器公司)。
1.4 藥物
按照《丹溪心法》痛瀉要方原方比例取炒陳皮、炒白術(shù)、炒白芍、防風(fēng),用8倍量70%的乙醇每次回流2 h,提取3次,得醇提取液和醇提取藥渣。合并3次醇提取液,濾過(guò),濾液減壓回收乙醇后得醇提取濃縮液,醇提取濃縮液干燥得干膏,干膏粉碎成細(xì)粉,加入揮發(fā)油。實(shí)驗(yàn)用不含賦形劑的浸膏,冰箱保存?zhèn)溆?。柳氮磺胺吡啶(SASP),上海三維制藥有限公司生產(chǎn)。
2 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 造模
參考文獻(xiàn)[3]方法,采用TNBS/乙醇溶液灌腸法制作UC大鼠模型:將大鼠禁食(不禁水)24 h,用10%水合氯醛腹腔麻醉(0.3 mL/100 g)后,一次性將TNBS/乙醇溶液(100 mg/kg TNBS+50%乙醇0.25 mL)用橡膠輸液管輕緩注入大鼠距約7~8 cm深的腸腔內(nèi),留置數(shù)分鐘,然后抽取適量空氣,采用同樣方法注入腸腔,防止溶液外漏,讓動(dòng)物保持平躺狀態(tài),自然清醒。
2.2 分組與給藥
將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為空白組、模型組、SASP組及痛瀉要方低、中、高劑量組,每組10只。除空白組外,均以100 mg/kg TNBS+50%乙醇0.25 mL混合試劑灌腸。痛瀉要方低、中、高劑量組分別按11、22、44 g/kg劑量灌胃(按照臨床成人用量的5、10、20倍折算),SASP組按0.3 g/kg劑量灌胃,灌胃體積均為10 mL/kg,空白組、模型組灌服等體積生理鹽水。各組于造模后第2日開(kāi)始灌胃,每日1次,連續(xù)21 d。處理 3周后,乙醚麻醉后于股動(dòng)脈采血,室溫靜置10~20 min,3 000 r/min離心10 min,收集上清,檢測(cè)指標(biāo)。脫頸處死大鼠,剪取病變最明顯處結(jié)腸組織5~8 cm,用冷PBS清洗結(jié)腸,部分結(jié)腸組織以4%中性多聚甲醛固定,做病理切片,HE染色,光鏡觀(guān)察。
2.3 結(jié)腸組織病理學(xué)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
參考結(jié)腸病理組織學(xué)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[4],由2位富有經(jīng)驗(yàn)的病理教研室老師進(jìn)行雙盲評(píng)分。①炎細(xì)胞浸潤(rùn):無(wú)0分,輕度1分,重度2分;②浸潤(rùn)深度:黏膜層1分,黏膜和黏膜下層2分,結(jié)腸全層3分;③潰瘍深度:無(wú)0分,上皮1分,黏膜固有層2分,黏膜肌層3分。
2.4 指標(biāo)檢測(cè)
采用雙抗體夾心ELISA法測(cè)定IL-1β、TNF-α、IL-4,嚴(yán)格按試劑盒要求操作。在檢測(cè)波長(zhǎng)450 nm和校正波長(zhǎng)620 nm處同時(shí)讀板,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),計(jì)算各樣本含量。
3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以―x±s表示,組間比較采用t檢驗(yàn)。P
4 結(jié)果
4.1 一般狀態(tài)
模型組大鼠在造模當(dāng)日開(kāi)始出現(xiàn)稀便,覓食較不主動(dòng),食量減少,肛周污濁,體質(zhì)量略有下降,毛色晦暗無(wú)光澤,且被糞便沾染,持續(xù)稀便,部分大鼠有血便且肉眼可見(jiàn),痛瀉要方低、中劑量組癥狀緩解較慢,毛色仍稍顯晦暗無(wú)光澤,食量較少,扎堆、稀便及血便癥狀緩解不明顯,不活躍;痛瀉要方高劑量組、SASP組隨著給藥時(shí)間的延長(zhǎng),癥狀明顯好轉(zhuǎn),大部分大鼠稀便癥狀消失,基本恢復(fù)正常,糞便呈灰褐色顆粒狀,毛色逐漸轉(zhuǎn)為光亮潤(rùn)澤,食量正常,活躍,體質(zhì)量略有增長(zhǎng)。各治療組中以痛瀉要方高劑量組和SASP組癥狀改善最為明顯。
4.2 痛瀉要方對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎大鼠血清白細(xì)胞介素-1β、腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素-4的影響(見(jiàn)表1)
4.3 痛瀉要方對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎大鼠結(jié)腸組織病理形態(tài)的影響及評(píng)分(見(jiàn)圖1、表1)
圖1顯示,模型組大鼠結(jié)腸組織有潰瘍,且潰瘍面較大,潰瘍深度大多至黏膜肌層;有明顯的炎細(xì)胞浸潤(rùn),且浸潤(rùn)深至全層;可見(jiàn)血管擴(kuò)張充血、有糜爛,病變結(jié)腸黏膜可見(jiàn)中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),黏膜上皮層有缺失,固有層腺體明顯減少及破壞,黏膜下層部分可見(jiàn)血管增生。各治療組有程度不同的改善,其中痛瀉要方高劑量組和SASP組潰瘍基本愈合,腺體增生愈合,有明顯的愈合面存在。
5 討論
一般認(rèn)為UC的發(fā)生是環(huán)境因素作用于遺傳易感者,繼而激活巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞,釋放一系列細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì),這些細(xì)胞因子與炎癥介質(zhì)能夠進(jìn)一步調(diào)節(jié)和介導(dǎo)免疫反應(yīng),導(dǎo)致機(jī)體體液免疫反應(yīng)和細(xì)胞免疫反應(yīng),并持續(xù)和逐級(jí)擴(kuò)大,導(dǎo)致腸道損傷和一系列臨床表現(xiàn)[5]。參與炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子分為促炎和抗炎兩類(lèi)。IL-1β、TNF-α和IL-4是炎癥反應(yīng)中非常重要的促炎因子和抗炎因子[6]。
TNF-α主要由T細(xì)胞和單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,其致病作用主要是上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子、聚集中性粒細(xì)胞、產(chǎn)生凝血酶原效應(yīng)等[7]。在UC活動(dòng)期,可以觀(guān)察到TNF-α的水平在血漿及糞便中升高,在腸道中TNF-α能介導(dǎo)腸黏膜損傷作用,其抑制劑可阻斷動(dòng)物模型中炎癥性病變的肉芽腫性炎癥及纖維組織增生。TNF-α還參與腸道炎癥起始與持續(xù),是非常重要的炎癥介質(zhì)。TNF-α主要由激活的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,其促炎機(jī)制主要是參與激活中性粒細(xì)胞和上調(diào)黏附分子、促進(jìn)肉芽腫的形成[8]。TNF-α還能夠加強(qiáng)單核巨噬細(xì)胞的吞噬功能,刺激IL-8、IL-1等其他細(xì)胞因子合成釋放,產(chǎn)生細(xì)胞因子的瀑布效應(yīng),促進(jìn)炎癥反應(yīng)的擴(kuò)大[9]。
IL-1是一種能激活炎癥細(xì)胞和多種免疫的前性細(xì)胞因子,根據(jù)等電點(diǎn)和分子結(jié)構(gòu)不同,可分為IL-1α和L-1β,人體內(nèi)IL-1活性主要由IL-1β介導(dǎo)[10]。UC活動(dòng)期時(shí),IL-1的產(chǎn)生上調(diào),隨著炎癥程度的加重,IL-1β及其mRNA表達(dá)逐漸增強(qiáng),它對(duì)UC的發(fā)生、發(fā)展起著重要作用。IL-1β有多種生物學(xué)效應(yīng), IL-1β能夠使免疫上調(diào)和促進(jìn)炎癥活性,能通過(guò)自分泌或旁分泌促進(jìn)其下游細(xì)胞因子(如TNF-α)的表達(dá)和產(chǎn)生,并和其共同作用,引起一系列腸黏膜損傷和腸道炎癥反應(yīng)。IL-1β還通過(guò)促進(jìn)白細(xì)胞黏附分子的表達(dá),趨化中性粒細(xì)胞等炎性細(xì)胞進(jìn)入腸道病變部位,引發(fā)一系列腸組織破壞和腸道炎癥反應(yīng)[11]。有研究提示,IL-1β與炎癥相關(guān)性最好,并且與TNF-α、IL-6、IL-8密切相關(guān)[12]。目前認(rèn)為,IL-1β可作為臨床上判斷疾病嚴(yán)重程度和療效的指標(biāo)。
IL-4是由輔Th2細(xì)胞分泌的重要抗炎因子。IL-4可以刺激T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞增殖,抑制一氧化氮、其他細(xì)胞因子(如IL-1、TNF-α等),并抑制巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生和移動(dòng),從而抑制IL-1的促炎作用。正常狀態(tài)下,人體腸黏膜能自發(fā)地分泌抗炎因子如IL-4來(lái)維持腸道免疫,IL-1β則較少分泌,二者維持動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)受到病原刺激后,這種平衡破壞,促炎因子升高,抗炎因子降低,則腸道炎癥發(fā)生,所以,IL-4和IL-1β在消除和抑制腸黏膜炎癥、維持腸道免疫平衡中起關(guān)鍵作用。
痛瀉要方出自《丹溪心法》,主治脾虛肝郁之痛瀉。方中炒白術(shù)健脾益氣、燥濕利水,尤擅補(bǔ)脾燥濕以治脾虛,益氣扶脾以和中,為君藥;白芍柔肝緩急止痛、兼有養(yǎng)血斂陰之功能,炒白芍收澀止瀉之功更優(yōu),與白術(shù)相配,于土中瀉木,為臣藥;陳皮理氣燥濕、醒脾和胃,為佐藥;配伍少量防風(fēng),具有升散之性,與術(shù)、芍相伍,辛能散肝郁,香能疏脾氣,既具有勝濕以助止瀉之功,又為脾經(jīng)引經(jīng)之藥,故兼具佐使之用。四藥相和,補(bǔ)脾勝濕而止瀉,疏肝理氣而止痛,切中UC肝郁脾虛之病機(jī)本質(zhì)。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,模型組大鼠血清促炎細(xì)胞因子IL-1β、TNF-α的含量均明顯高于空白組,而抗炎細(xì)胞因子IL-4的含量則明顯低于空白組,說(shuō)明抗炎和促炎細(xì)胞因子的失衡參與了UC的發(fā)病。經(jīng)過(guò)痛瀉要方治療后,實(shí)驗(yàn)大鼠血清IL-1β、TNF-α含量均顯著降低,而IL-4含量顯著升高。表明痛瀉要方治療UC的機(jī)制之一可能是通過(guò)發(fā)揮疏肝健脾的整體調(diào)節(jié)功效,抑制促炎因子IL-1β、TNF-α的表達(dá),促進(jìn)抗炎因子IL-4的表達(dá),進(jìn)而調(diào)整了抗炎因子與促炎因子的平衡,糾正了腸道異常免疫反應(yīng),從而使腸黏膜組織修復(fù)、炎癥和潰瘍消除。病理組織學(xué)檢查結(jié)果與評(píng)分也與上述結(jié)論一致。
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[關(guān)鍵詞]寒熱藥性;酵母;解熱作用;TRPV1;TRPM8
近年來(lái),基于中藥藥性-藥效關(guān)系的研究作為中藥藥性研究的主要方法之一,得到了廣泛的關(guān)注[1-2]。中藥具有寒熱之性,探討寒性、熱性中藥在調(diào)治機(jī)體熱性、寒性病理狀態(tài)過(guò)程中起到什么作用,如何起作用,以及作用的程度如何,是研究中藥寒熱藥性起效機(jī)制的關(guān)鍵。一般說(shuō)來(lái),藥性相同的中藥具有相同或相似的藥效。而瞬時(shí)感受器電位離子通道蛋白(TRPs),是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)存在于細(xì)胞膜或胞內(nèi)細(xì)胞器膜上的非選擇性陽(yáng)離子通道,該家族中多個(gè)家庭成員具有溫度感知的生理功能,本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)2味典型寒性中藥和2味典型熱性中藥對(duì)酵母致發(fā)熱大鼠模型體溫的干預(yù)影響以及對(duì)溫度敏感TRPs的調(diào)節(jié)作用的比較,從一個(gè)新的角度來(lái)探尋寒、熱性中藥的功效和藥性特征的關(guān)系,為藥性的現(xiàn)代科學(xué)評(píng)價(jià)提供初步的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1 材料
1.1 動(dòng)物 SD雄性大鼠108只,體重(200±10) g,由中國(guó)中國(guó)人民軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,動(dòng)物許可證號(hào)SCXK(軍)2007-004。
1.2 藥品與試劑 大黃、黃連、吳茱萸和高良姜均由北京同仁堂藥店提供,經(jīng)中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所胡士林教授鑒定,4味中藥均為道地藥材,制成水煎液,冷藏備用;酵母購(gòu)自安琪酵母股份有限公司;兔抗TRPV1抗體和兔抗TRPM8抗體均購(gòu)自以色列alomone labs公司,辣根酶標(biāo)記山羊抗兔IgG購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;RIPA裂解液、Bradford蛋白定量試劑盒和ECL發(fā)光液均購(gòu)自北京普利萊公司;兩步法免疫組化檢測(cè)試劑盒和DAB顯色試劑盒均購(gòu)自武漢博士德公司;其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.3 儀器 BS224S電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司];TD5A-WS低速臺(tái)式離心機(jī)(長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司);MC-347電子體溫計(jì)[歐姆龍(大連)有限公司];PowerPacTMBasic電泳儀(美國(guó)BIO-RAD公司)。
2 方法
2.1 酵母致發(fā)熱模型 參照文獻(xiàn)方法[3],健康成年SD雄性大鼠,背部皮下注射(sc)20%酵母混懸液10 mL?kg-1??瞻讓?duì)照組大鼠sc等體積生理鹽水。
2.2 分組與給藥 108只健康成年SD雄性大鼠,隨機(jī)分為6組:正常組、模型組、大黃組、黃連組、吳茱萸組和高良姜組,每組18只。大鼠實(shí)驗(yàn)給藥方法:除正常組外,所有動(dòng)物先灌胃(ig)給予相應(yīng)藥物,1 h后sc酵母混懸液,造模后3.5 h再次給藥(方式及劑量同首次)。各組每次ig給予藥物及劑量分別為:大黃組(大黃水煎液3.5 g?kg-1),黃連組(黃連水煎液2.8 g?kg-1),吳茱萸組(吳茱萸水煎液4.2 g?kg-1),高良姜組(高良姜水煎液6 g?kg-1),正常組和模型組(蒸餾水2 mL?kg-1)。
2.3 體溫監(jiān)測(cè) 實(shí)驗(yàn)環(huán)境為常規(guī)日夜周期,室溫(22±2) ℃,相對(duì)濕度(50±2)%,自由進(jìn)食、飲水。對(duì)大鼠進(jìn)行適應(yīng)性培養(yǎng)(于實(shí)驗(yàn)環(huán)境中模擬實(shí)驗(yàn)操作)3 d后,禁食不禁水12 h,實(shí)驗(yàn)當(dāng)日,每隔1 h測(cè)溫1次,測(cè)3次,取均值作為基礎(chǔ)體溫,3次體溫浮動(dòng)超過(guò)0.5 ℃者舍棄。然后各組首次給予相應(yīng)藥物,1 h后造模,造模后8 h大鼠體溫升高 >0.8 ℃為模型制備成功,選作實(shí)驗(yàn)動(dòng)物入組。造模后3.5 h再次給藥。造模后每隔1 h測(cè)溫1次,直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
2.4 免疫組化染色 分別于造模后第4,8,12 h處死動(dòng)物,取腦和背根神經(jīng)節(jié),4%多聚甲醛溶液固定72 h,包埋,制成5 μm冠狀面連續(xù)切片。取組織石蠟切片,脫蠟至水,PBS沖洗3次,使用0.01 mol?L-1檸檬酸緩沖液進(jìn)行抗原修復(fù),3%的過(guò)氧化氫滅活內(nèi)源性過(guò)氧化物酶室溫孵育10 min,PBS洗滌后用5%血清封閉,滴加一抗(1∶100稀釋?zhuān)?,? ℃過(guò)夜。用兩步法免疫組化檢測(cè)試劑盒進(jìn)行下丘腦和背根神經(jīng)節(jié)免疫組織化學(xué)染色。DAB顯色,脫水,透明,封片。應(yīng)用專(zhuān)業(yè)圖像分析軟件Image proplus6.0測(cè)得免疫組化圖像中陽(yáng)性區(qū)域IA值,下丘腦和背根神經(jīng)節(jié)組織分別在200倍和400倍視野下進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
2.5 Western blot檢測(cè) 分別從下丘腦和背根神經(jīng)節(jié)組織中提取蛋白,用Bradford蛋白質(zhì)定量方法,進(jìn)行蛋白定量。采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的SDS-PAGE電泳檢測(cè),濕法轉(zhuǎn)移至PVDF膜,脫脂奶粉室溫封閉2 h,分別加入一抗(兔抗TRPV1或兔抗TRPM8,1∶100),在4 ℃下孵育過(guò)夜。TBST洗膜后加入二抗(HRP標(biāo)記山羊抗兔二抗,1∶3 000),室溫孵育2 h。使用兔抗GAPDH特異性抗體作為內(nèi)參對(duì)照檢測(cè)。使用ECL發(fā)光法檢測(cè)特異性條帶,QuantiScan 3.0分析軟件分析條帶IA。目的蛋白的IA除以正常組的IA以校正誤差,所得結(jié)果代表目的蛋白相對(duì)表達(dá)量。
2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)以±s表示,采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,組間比較用單因素方差分析,P
3 結(jié)果
3.1 不同寒熱藥性中藥對(duì)酵母致熱大鼠體溫的影響 與正常組相比,模型組大鼠經(jīng)酵母誘導(dǎo)后第4 h開(kāi)始體溫呈現(xiàn)升高趨勢(shì),第8 h達(dá)到高峰期,之后呈緩慢下降趨勢(shì),第4 h開(kāi)始至觀(guān)察期末,模型組較正常組大鼠體溫升高,具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
3.2 免疫組化法檢測(cè)不同寒熱藥性中藥對(duì)酵母致熱大鼠TRPV1表達(dá)的影響 經(jīng)酵母誘導(dǎo)后第4,8,12 h,大鼠下丘腦和背根神經(jīng)節(jié)中均可見(jiàn)TRPV1表達(dá)明顯增高,尤以第8 h增高更加顯著(P
3.3 免疫組化法檢測(cè)不同寒熱藥性中藥對(duì)酵母致熱大鼠TRPM8表達(dá)的影響 與正常組相比,酵母致熱大鼠下丘腦和背根神經(jīng)節(jié)TRPM8表達(dá)水平在第4,8,12 h均顯著降低(P
3.4 Western blot檢測(cè)不同寒熱藥性中藥對(duì)酵母致熱大鼠背根神經(jīng)節(jié)TRPs通道蛋白表達(dá)的影響 經(jīng)酵母誘導(dǎo)大鼠背根神經(jīng)節(jié)中TRPV1表達(dá)明顯升高,TRPM8表達(dá)明顯降低(P
4 討論
本實(shí)驗(yàn)選擇了2味寒性中藥和2味熱性中藥對(duì)比研究其對(duì)酵母致熱大鼠模型體溫以及TRPs通道蛋白的影響。選藥原則是:所選中藥必須為《中國(guó)藥典》所收載;寒熱藥性必須明確、無(wú)爭(zhēng)議;寒熱藥性必須典型、突出;所選中藥來(lái)自道地產(chǎn)地。
酵母致大鼠發(fā)熱模型是一種常用的發(fā)熱模型,由其所致發(fā)熱的動(dòng)物全身表現(xiàn)與臨床常見(jiàn)明顯炎癥的里熱證類(lèi)似,常用于考察清熱類(lèi)中藥的解熱作用[4]。本實(shí)驗(yàn)觀(guān)察到,大鼠注射酵母混懸液后4 h,體溫開(kāi)始呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì),第8 h達(dá)到高峰并維持平臺(tái)期??诜o予大黃和黃連后大鼠于酵母誘導(dǎo)后第4 h開(kāi)始顯著降低,其降溫作用在第4~8 h這一時(shí)間段最為顯著,與文獻(xiàn)報(bào)道相似[5-6]。而口服給予吳茱萸和高良姜2味熱性中藥后,大鼠體溫變化較模型組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
瞬時(shí)感受器電位離子通道蛋白是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)存在于細(xì)胞膜或胞內(nèi)細(xì)胞器膜上的陽(yáng)離子非選擇性通道。TRP家族中多個(gè)家庭成員具有溫度感知的生理功能,有文獻(xiàn)報(bào)道[7-8],TRPV1和TRPM8分別是介導(dǎo)體外熱和冷感覺(jué)的關(guān)鍵通道。本課題組在前期實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),部分來(lái)自寒性中藥的成分可上調(diào)TRPM8 mRNA的表達(dá),下調(diào)TRPV1mRNA的表達(dá),尤其對(duì)熱(39 ℃)負(fù)荷的mRNA表達(dá)量的影響更為顯著,而部分來(lái)自熱性中藥的成分可下調(diào)TRPM8 mRNA的表達(dá),上調(diào)TRPV1 mRNA的表達(dá),對(duì)寒(19 ℃)負(fù)荷的mRNA表達(dá)量的影響更為顯著[9-12]。這些現(xiàn)象提示,中藥的寒熱屬性和調(diào)節(jié)寒熱的作用特點(diǎn)可能與其對(duì)寒熱感受通道蛋白的表達(dá)調(diào)控相關(guān)。研究報(bào)道,作為臨床常用解熱類(lèi)中藥,大黃和黃連具有明確的體溫調(diào)節(jié)作用[13-15],但究竟這些藥物在發(fā)熱動(dòng)物模型上能否調(diào)節(jié)溫度敏感TRPs的表達(dá),其體溫調(diào)節(jié)左右與對(duì)TRPs調(diào)節(jié)作用有無(wú)相關(guān)性,目前尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)觀(guān)察到酵母誘導(dǎo)4 h后,大鼠下丘腦和背根神經(jīng)節(jié)中TRPV1表達(dá)水平明顯增高,TRPM8表達(dá)水平顯著降低。且TRPs表達(dá)水平的變化與溫度變化有一定的相關(guān)性,即TRPV1表達(dá)水平與溫度呈正相關(guān),TRPM8表達(dá)水平則與溫度呈負(fù)相關(guān)??诜兴幋簏S或黃連后,隨著降溫作用的啟動(dòng)和持續(xù),發(fā)熱大鼠下丘腦和背根神經(jīng)節(jié)中TRPV1表達(dá)明顯降低、TRPM8表達(dá)有效升高。然而,吳茱萸或高良姜的服藥對(duì)由酵母引起的TRPs的表達(dá)變化則無(wú)顯著影響。
《素問(wèn)至真要大論》提出“寒者熱之,熱者寒之”的重要治則, 大黃和黃連2味寒性中藥可能通過(guò)下調(diào)下丘腦和背根神經(jīng)節(jié)中TRPV1表達(dá)水平、上調(diào)TRPM8表達(dá)從而起到糾正熱證動(dòng)物模型發(fā)熱癥狀的作用。而吳茱萸和高良姜2味熱性中藥藥性相反,所以不具有相關(guān)作用。這可能為認(rèn)識(shí)寒性中藥的解熱作用提供了一個(gè)新的視角,也期為不同寒熱屬性中藥藥性辨識(shí)提供可能的生物學(xué)標(biāo)志。至于TRPV1和TRPM8在大黃和黃連調(diào)節(jié)體溫中的特異性如何,其他寒性中藥是否也有相同或相似的作用,尚需更多研究進(jìn)一步驗(yàn)證。
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Effect of traditional Chinese medicines with different properties on
thermoregulation and temperature-sensitive transient receptor potentialion
channel protein of rats with yeast-induced fever
WAN Hong-ye1, KONG Xiang-ying1*, LI Xiao-min1, ZHU Hong-wei2, SU Xiao-hui1, LIN Na1*
(1.Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China;
2. Department of Pathology, Wangjing Hospital, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100102, China)
[Abstract]Objective: To compare the intervention effects of four traditional Chinese medicines(TCMs) with typical cold or hot property on body temperature and temperature-sensitive transient receptor potential ion channel proteins (TRPs) of rats with yeast-induced fever. Method: The pyrexia model was induced by injecting yeast suspension subcutaneously. Totally 108 male SD rats were randomly divided into the normal group, the model group, the Rhei Radix et Rhizoma treated group, the Coptidis Rhizoma treated group, the Euodiae Fructus treated group, and the Alpiniae Officinarum Rhizoma treated group, with 18 rats in each group. At the 4 h, 8 h and 12 h after injection of yeast, the rats were sacrificed to collect their hypothalamus and dorsal root ganglion. The expressions of TRPV1 and TRPM8 were detected by immunohistochemistry and Western blot method. Result: Compared with the normal group, after injection of yeast, the temperature of rats in the model group notably increased, and reached the peak at 8 h (P