王發(fā)斌
(中化泉州石化有限公司,福建 泉州362011)
采用ASME標準制造的循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計文件一般要求安裝施工執(zhí)行ASME標準,而鍋爐安裝所在地特種設(shè)備監(jiān)督檢驗部門則會按照中國電力行業(yè)標準進行現(xiàn)場監(jiān)督、檢查和驗收,故在施工過程中存在著同時執(zhí)行ASME標準和中國電力行業(yè)標準的情形。但是,兩個標準之間在很多方面差別很大,同時執(zhí)行ASME標準和中國電力行業(yè)標準的難度很大。要做到既能保證質(zhì)量,又需考慮施工的經(jīng)濟性,是一個技術(shù)性很強的問題。因此,在施工前結(jié)合ASME標準和中國電力行業(yè)標準制定一套比較合理的技術(shù)管理和施工工藝程序,解決由于兩個標準之間的較大差別給安裝施工同時執(zhí)行這兩個標準造成的困難,保證工程施工質(zhì)量至關(guān)重要。
ASME標準是一種通用的指導(dǎo)性標準,根據(jù)各種特定形式的建造方法,可對其增加或刪減某些焊接要求,一般須結(jié)合具體的工程情況編寫各種操作性強的管理和工藝程序,而電力行業(yè)標準是一套適用于我國火力發(fā)電廠安裝工程的強制性標準,如果執(zhí)行了該系列標準,則必須完全按照標準的要求執(zhí)行。
ASME標準體現(xiàn)了以人為本的原則,更注重于焊接的事前控制,電力行業(yè)標準對事后控制要求更多(如驗收、評定)。相對來說,電力行業(yè)標準在大多數(shù)地方比ASME標準要求更嚴。
焊接評定主要包括焊接工藝評定和焊工技能評定。焊接工藝評定是焊接技術(shù)、焊接質(zhì)量管理的基礎(chǔ),在中國電力行業(yè)標準和ASME標準中都占據(jù)了重要的位置。
表1 ASME標準和電力行業(yè)標準材料等同對照表
根據(jù)ASME標準,凡不是按ASME標準制造的鋼材,均需重新作焊接工藝評定和焊工考試,導(dǎo)致浪費大量的人力和物力,而DL/T868-2004規(guī)定“對于常用的國外鋼材,可與國內(nèi)相應(yīng)類別的鋼材等同對待”。特別是根據(jù)我國的國情,礦產(chǎn)富含“V”元素的特點,在合金鋼中加入了“V”元素,如我國自行研制的12Cr1Mo鋼材,大量使用在國產(chǎn)的機組中,它的微觀組織、機械性能和焊接性與ASME標準中的SA213-T11(P11)和SA213-T12(P12)相似,因此,在技術(shù)準備階段,按照電力行業(yè)標準和ASME標準,對具有相似的化學(xué)成分、組織和性能的鋼材焊接工藝評定可等同對待,制定如表1所示的材料分類表,并通過了業(yè)主、總承包商的確認。
ASME標準中規(guī)定,沒有列入其中的焊接材料,即使按照其它標準做過評定,在執(zhí)行ASME標準時,還需重新評定。而DL/T868-2004規(guī)定“國外焊條、焊絲按每個型號、牌號分類。經(jīng)試驗驗證其成分和性能與國內(nèi)的相似時,可以劃入相應(yīng)的等級”。在執(zhí)行中,經(jīng)過多次技術(shù)協(xié)商在這點上得到統(tǒng)一:具有相似化學(xué)成分和機械性能的焊接材料可以相互替代,如我國的J507等同于ASME的E5015,R407等同于ASME的E9015-B3,R717等同于ASME的E9015-B9等。
電力行業(yè)標準在焊接工藝評定上其評定的管徑適用于施工中沒有上限的限制,只有下限的限制,在焊工技能考核上,上、下限均有限制,而ASME標準在焊接工藝評定和焊工技能考核上均沒有上限限制。管徑越小,焊接操作難度越大,管徑越大,其焊接操作難度越小,所以按照ASME標準執(zhí)行,即上限不限,下限限制,可以做到保證質(zhì)量,提高經(jīng)濟效益。
根據(jù)ASME標準,焊接工藝評定只需評定任一位置,即可其他條件不變的情況下任意位置。而電力行業(yè)標準至少需要評定兩個位置,方可適用全位置。在執(zhí)行過程中,對焊接工藝評定只要評定一個位置,即根據(jù)ASME標準執(zhí)行。
在ASME標準中只要在PNo1至PNo11中的任一材料(P5A和P5B除外),通過焊工考核,即該焊工可焊接在PNo1至PNo11中的任一材料:但針對各種材料其焊接性有很大差別,特別是奧氏體不銹鋼,所以,在這一點上,電力行業(yè)標準是較ASME標準嚴格的,執(zhí)行改標準對焊工技能進行考核,對鍋爐的焊接是有利的。
電力行業(yè)標準規(guī)定,焊接考試必須由上級有關(guān)部門認可的焊工考試委員會進行,而ASME標準未對此作出規(guī)定,一般焊工考試只要業(yè)主等的認可即可。
DL/T869-2004根據(jù)焊縫的重要程度,把焊縫外觀質(zhì)量分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個等級,而ASME標準只有允許和不允許之分。由于ASME標準在外觀質(zhì)量的要求明顯低于中國電力行業(yè)標準,如咬邊的深度,對于任何焊縫,我國的標準是不大于0.5 mm,ASME標準是不大于1.0 mm等,因此,我們按照中國電力行業(yè)標準對焊縫外觀質(zhì)量進行檢查和驗收。
我國電力行業(yè)標準依據(jù)部件的工作條件(壓力、溫度)劃分的焊縫質(zhì)量等級確定無損檢測比例,ASME標準依據(jù)焊縫是否暴露于煙氣或受爐膛輻射熱以及管子規(guī)格確定100%射線檢測或不檢測(一般不用超聲波探傷)。按照ASME標準的要求,鍋爐受熱面管子及直徑在152m m或厚度在19m m以下的連接管路可不進行無損檢測。但是,我國相當(dāng)一部分施工人員質(zhì)量意識淡薄,長期在被動的控制中,淡化了質(zhì)量意識。因此,無損檢測不僅僅是一種對焊接質(zhì)量的最終檢查驗收,也是一種控制焊接過程的重要工具,它能提高焊工的質(zhì)量意識,及時反饋焊接質(zhì)量、利于控制焊接質(zhì)量,防止焊工及有關(guān)人員在焊接過程中出現(xiàn)馬虎思想,導(dǎo)致質(zhì)量失控。因此,我們采用中國電力行業(yè)標準進行無損檢測,業(yè)主為此追加了41萬元無損檢測費用,工程焊接質(zhì)量得到很好的控制。
光譜復(fù)查,主要是用于核對是否錯用母材及焊接材料。ASME標準沒有要求光譜復(fù)查,但是,中國施工企業(yè)及設(shè)備生產(chǎn)單位的管理在這方面普遍較差,常有錯用焊接材料的事情發(fā)生,為了確保焊縫材質(zhì)正確,應(yīng)根據(jù)DL/T869-2004的比例對焊縫進行光譜復(fù)查。
ASME標準規(guī)定的焊前預(yù)熱溫度低于中國電力行業(yè)標準的規(guī)定,特別是對于SA335-P91,預(yù)熱溫度才200℃左右,經(jīng)過反復(fù)試驗,在此溫度下,SA335-P91的打底難度極大,應(yīng)提高至260℃至300℃。這是由于管道內(nèi)部在不斷充氬保護的過程中,氬氣流動帶走了較大的熱量,致使內(nèi)管壁的溫度下降較快,低于外管壁的溫度。因此,焊前預(yù)熱溫度應(yīng)綜合兩個標準的規(guī)定,使用經(jīng)過焊接工藝評定的預(yù)熱溫度,而不應(yīng)盲目地應(yīng)用。
ASME標準所謂的焊后熱處理即為“去應(yīng)力退火”,熱處理溫度較低,而電力行業(yè)標準的焊后熱處理為“高溫回火”。在執(zhí)行過程中,焊后熱處理的溫度,應(yīng)根據(jù)鋼材和焊接材料的制造標準及焊接工藝評定,執(zhí)行相應(yīng)的標準。
由于企業(yè)間用工制度、施工人員質(zhì)量意識等的差異導(dǎo)致了技術(shù)管理上存在著較大差異,ASME標準更側(cè)重于對焊接施工全過程中的事前控制、事中監(jiān)督,如ASME標準沒有要求水壓試驗前檢查驗收,側(cè)重于主動控制;電力行業(yè)標準是根據(jù)我國國情出發(fā)更側(cè)重通過對結(jié)果的檢驗、反饋,達到提高施工人員的焊接質(zhì)量意識而控制焊接質(zhì)量的,對被動控制要求較多。在施工中,應(yīng)將主動控制與被動控制緊密結(jié)合起來,加大主動控制在控制中的比例,同時進行定期連續(xù)的被動控制。
我國的質(zhì)量體系是在中國特定的環(huán)境下形成并發(fā)展的,執(zhí)行外國標準時,必須結(jié)合中國國情。現(xiàn)在,涉外工程不斷增加,引進國外設(shè)備不斷增多,這些設(shè)備幾乎是按照ASME標準或國外其它標準制造的,由中國企業(yè)現(xiàn)場安裝,在中國必須執(zhí)行中國的有關(guān)法律、法規(guī)和有關(guān)標準,多個標準同時執(zhí)行或在同一設(shè)備上執(zhí)行的情況會越來越多,每一個標準都有其存在的條件、環(huán)境和必要性,以技術(shù)為手段,從人、機、料、法、環(huán)方面,結(jié)合我國國情,與外商友好協(xié)商、研究,必定會在各標準間找出合理的解決辦法,保證焊接質(zhì)量、工程進度、提高經(jīng)濟效益。廈門騰龍?zhí)胤N樹脂有限公司3臺220t/a蒸汽鍋爐的施工,同時執(zhí)行ASME標準和中國電力行業(yè)標準,質(zhì)量情況良好,3臺鍋爐在水壓試驗時均未發(fā)現(xiàn)泄漏,安裝質(zhì)量得到了外商的肯定,給我們提供了一個同時執(zhí)行ASME標準和中國電力行業(yè)標準及成功的典范。
[1]DL/T869-2004,焊接技術(shù)規(guī)范[S].2004.
[2]DL/T679-1999,焊工考核技術(shù)規(guī)程[S].1999.
[3]DL/T868-2004,焊接工藝規(guī)程[S].2001.
[4]中華人民共和國電力工業(yè)部.火電施工質(zhì)量檢驗及評定標準(焊接篇)[S].1996。