空氣凈化器實驗室新實驗艙施工工藝探討

賈余超 張 昊 胡劍文 黃平樂

（1.國家家用電器產品質量監督檢驗中心 安徽合肥 230088；2.北京中家智銳科技有限公司 北京 100053）

空氣凈化器實驗室新實驗艙施工工藝探討

賈余超1張 昊2胡劍文1黃平樂1

（1.國家家用電器產品質量監督檢驗中心 安徽合肥 230088；2.北京中家智銳科技有限公司 北京 100053）

主要針對空氣凈化器新國標中(征求意見稿)增加的全不銹鋼30m3實驗艙的施工工藝進行探討。

空氣凈化器；實驗室；不銹鋼；施工工藝

1 引言

近年來隨著空氣污染的日益嚴重，空氣凈化器成為了一個熱門話題，空氣凈化器的國標也在不斷修訂和完善中。空氣凈化器新國標的征求意見稿中提及到，空氣凈化器30m3實驗艙增加了一種可選材質，可完全由不銹鋼制作而成。本文主要針對新增加的全不銹鋼30m3實驗艙施工過程中的工藝進行探討。

2 舊國標實驗艙和新增全不銹鋼實驗艙的特點

在舊國標GB/T 18801-2008《空氣凈化器》中，30m3實驗艙組成材料中，框架材料為鋁型材，壁材料為浮法平板玻璃，地板材料為不銹鋼板，頂板材料為金屬復合板，密封材料為硅橡膠及玻璃密封膠。材料種類很多，不同材料之間的連接比較復雜，但是材料價格便宜。

新增全不銹鋼30m3實驗艙框架材料為不銹鋼方鋼管，地板、頂板和壁材料都是不銹鋼板。安裝時只需要焊接一種工藝，結構簡單，安裝速度快，但是材料價格高昂。

3 全不銹鋼30m3實驗艙施工工藝

全不銹鋼試驗艙的實施，從設計到施工主要考慮幾個方面的內容：一是材質的選擇，尤其是板材厚度的選擇，厚度小變形嚴重但成本低，厚度大不易變形但成本高；二是拼接方法的選擇，主要涉及到施工難度及完成效果等方面；第三就是焊接順序，順序不同對于投入的人力物力都將有較大影響，對于工期的整體把握具有至關重要的作用。以下將根據這幾個方面做詳細分析。

3.1 選材

地板、頂板和壁材料都是不銹鋼板，標準中規定的不銹鋼板只要大于0.8mm就可以，雖然越薄的鋼板價格越便宜，但是焊接中越薄的鋼板變形越嚴重，考慮到強度和焊接變形等問題，我們選擇了3mm厚不銹鋼板。實驗艙尺寸為3.5m×3.4m×2.5m，但是市面上現有的不銹鋼板板面太小，無法達到1個面1張板，所以每個面由3張板拼接而成。

3.2 不銹鋼板拼接的設計方案

不銹鋼板拼接的方案主要有兩種：

圖1 邊對邊直焊

圖2 撾邊焊接

圖3 實驗艙完成圖

方案一：兩張板邊對邊直接焊接，見圖1。

這種方法的優點是實驗艙內部沒有縫隙，方便實驗后清洗不銹鋼板，每次實驗后殘留的污染物容易清除。缺點是不銹鋼板變形嚴重，實驗艙內部焊接點不美觀。

方案二：兩張板各向實驗艙外方向撾一個小邊，在實驗艙外對小邊進行焊接，見圖2。

這種方法的優點是不銹鋼板不容易變形，焊點在實驗艙外部，可以用遮擋板擋住焊接點，外形美觀。缺點是實驗艙內部有縫隙，不方便實驗后清洗不銹鋼板，每次實驗后殘留的污染物清除不干凈，會對實驗數據造成一些影響。

3.3 焊接順序對比

不同的焊接順序對工藝要求、時間分配、完成結果等都有不同的作用，下面針對兩種不同的焊接順序進行對比分析，以尋求最佳方案來保證實驗室的工藝效果。

方案一：分別焊接好每一個面再進行面與面的焊接。

先焊接一個面的框架，框架焊接好后再把板焊接到框架上，然后再對拼接的板進行焊接，6個面的板和框架焊接好后，先將底面固定好，再將4個壁面焊接到底面上，最后焊接頂面。

這種方法的優點是每個面可以在桌面或地板等平面處焊接，焊接方便，不容易變形。缺點是每個面焊接好后都非常重，需要大量人工或者吊車才能完成安裝。

方案二：先焊接好所有框架，再分別將每個面的板貼到框架處焊接。

這種方法的優點是需要同時工作的工人少，只需要一人焊接，兩人扶著就可以完成，不需要大型機械作業，對作業空間的要求相對較松。缺點是焊接立板和頂板時不方便，對焊接工人的技術要求比較高。

4 實施方案

不銹鋼板拼接方案我們最終選擇了兩張板邊對邊直接焊接的拼接方案（方案一）。

焊接順序選擇了分別焊接好每一個面再進行面與面的焊接方案（方案一）。

實驗艙尺寸為長寬高3.5m×3.4m×2.5m，底面和頂面尺寸3.5 m×3.4 m，2個壁面3.5m×2.5m，另外兩個壁面尺寸3.4m×2.5m，每個面分別有三張不銹鋼板和方鋼管加強筋若干，先將每個面的方鋼管加強筋在平臺上焊接好，然后再將三張不銹鋼板分別和方鋼管加強筋焊接好，最后焊接三張不銹鋼板之間的兩條拼接縫。不銹鋼板和方鋼管加強筋點焊在一起，不銹鋼板之間的焊接全部都是滿焊。分別將六個面各自焊接好后，先把底面放到實驗艙位置處，再將底面和一個壁面的方鋼管加強筋焊接在一起，然后焊接底面和壁面的不銹鋼板，方鋼管加強筋之間的焊接是滿焊，兩個面的不銹鋼之間的焊接也是滿焊。然后再將相鄰的一個壁面與底面和另一個壁面分別焊接，直到四個壁面都焊接完成。再將頂面與四個壁面用相同的方法焊接在一起。最后將門、觀察窗、采樣口和進出風口焊接好，實驗艙的焊接工藝就算完成了。最終完成效果見圖3。

全不銹鋼實驗艙外觀大氣、美觀，由于選擇的不銹鋼板較厚，所以變形不嚴重。雖然施工過程中盡量追求完美，但是艙內和艙外還是存在一定的焊接痕跡，艙外焊接的痕跡通過加強筋方鋼管進行了部分遮擋，保證了外觀的整潔性。艙內每個面都是一個整體，沒有明顯的變形，板對板焊接沒有任何縫隙，讓艙體的清潔非常方便，實驗艙的實用性很好。此次完成的實驗艙既兼顧了實用，又保證了外部的美觀，從整體效果及完成情況看來此次的工藝選擇還是很成功的。

5 結束語

通過對空氣凈化器實驗室新實驗艙施工工藝的探討，總結了設計及施工過程中的具體問題，通過問題分析希望能讓大家找到更合理、更有效的施工工藝，為空氣凈化器性能測試機評價提供更為合理可靠的實驗環境。

[1] GB/T 18801—2008 《空氣凈化器》［S］。

[2] GB/T 18801—××××《空氣凈化器（征求意見稿）》［S］。

Discussion on the construction technology of the new lab of air cleaner

JIA Yuchao1ZHANG Hao2HU Jianwen1HUANG Pingle1
（1.National Center for Supervision & Inspection of household Electric Application Product Quality Hefei 230088；2. Beijing Chearizhirui Beijing 100053）

Discussed on the construction technology of all stainless steel 30m3experimental cabin mentioned in the new national standard for air cleaner (draft).

Air cleaner; Lab; Stainless steel; Construction technology