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        淺析壓力容器焊接質(zhì)量控制

        2019-09-10 10:59:02葛光耀楊崇宇
        關(guān)鍵詞:壓力容器焊接質(zhì)量控制

        葛光耀 楊崇宇

        摘要:在壓力容器制造中,焊接是其中一道重要工序。焊接質(zhì)量直接影響到壓力容器質(zhì)量。只有認(rèn)真對(duì)待焊接施工的每一個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)焊接全過程進(jìn)行質(zhì)量控制,才能保障壓力容器的質(zhì)量?;诖耍疚膹膲毫θ萜鞯暮附淤|(zhì)量控制要求、施焊人員的控制、焊接設(shè)備的控制、母材和焊接材料的控制分析了壓力容器焊接質(zhì)量控制。

        關(guān)鍵詞:壓力容器;焊接;質(zhì)量控制

        1焊接質(zhì)量控制要求

        制造單位建立完善的質(zhì)量保證體系,有效的運(yùn)行《質(zhì)保手冊(cè)》、《程序文件》、《管理制度》及具有見證性的質(zhì)量運(yùn)行資料,確保焊接過程處于穩(wěn)定的受控狀態(tài)。相關(guān)專業(yè)質(zhì)量控制責(zé)任師對(duì)合同、施工圖紙進(jìn)行評(píng)審,依據(jù)合同、施工圖紙、相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及法律法規(guī)編制具有針對(duì)性的《焊接工藝》,作為焊接質(zhì)量控制依據(jù)。

        制造單位應(yīng)具備滿足施工監(jiān)測(cè)、計(jì)量、試驗(yàn)手段。

        2施焊人員的控制

        從事壓力容器焊接作業(yè)的人員(以下簡(jiǎn)稱焊工),應(yīng)按照有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定考核合格,取得相應(yīng)項(xiàng)目的《特種設(shè)備作業(yè)人員證》,方能在有效期間內(nèi)擔(dān)任合格項(xiàng)目范圍內(nèi)的焊接工作。焊工應(yīng)按照焊接工藝規(guī)程或者焊接作業(yè)指導(dǎo)書施焊,并且做好施焊記錄,制造單位的檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)實(shí)際的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行檢查。應(yīng)當(dāng)在壓力容器受壓組件焊縫附件的指定部位打上焊工代號(hào)鋼印,或者在焊接記錄(含焊縫布置圖)中記錄焊工代號(hào),焊接記錄列入產(chǎn)品質(zhì)量證明文件。

        3焊接設(shè)備的控制

        焊接設(shè)備必須符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,并完整配套。新增設(shè)備及工藝裝備應(yīng)經(jīng)驗(yàn)收、調(diào)試合格后,方可使用。建立完整的焊接設(shè)備檔案,及時(shí)填寫設(shè)備保養(yǎng)記錄。焊接設(shè)備及工藝裝備必須與其承擔(dān)的任務(wù)相適應(yīng)。焊接設(shè)備必須配備完善的數(shù)據(jù)測(cè)量與讀取裝置,測(cè)量與讀取裝置必須在檢驗(yàn)有效期內(nèi)。焊接設(shè)備及工藝裝備應(yīng)按相應(yīng)的《管理制度》進(jìn)行管理,對(duì)不合格的設(shè)備進(jìn)行隔離,嚴(yán)禁使用。

        4母材和焊接材料的控制

        4.1母材的控制

        選擇符合圖紙要求的母材,壓力容器用材料的質(zhì)量、規(guī)格與標(biāo)志,應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。壓力容器專用鋼板(帶)的制造單位應(yīng)取得相應(yīng)的特種設(shè)備制造許可證。境外牌號(hào)材料的使用應(yīng)符合《特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范》2.9條規(guī)定。用于制造壓力容器受壓組件的材料在分割前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行標(biāo)志移植。材料的代用應(yīng)當(dāng)事先取得原設(shè)計(jì)單位的書面批準(zhǔn),并且在竣工圖上做詳細(xì)記錄。

        4.2焊接材料的控制

        選擇與母材相匹配的焊接材料,焊接材料應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。用于制造壓力容器受壓組件的焊接材料,應(yīng)當(dāng)保證焊縫金屬的力學(xué)性能高于或者等于母材的限制,當(dāng)需要時(shí),其他性能也不得低于母材的相應(yīng)要求。焊接檢驗(yàn)人員對(duì)壓力容器制造所用焊接材料按要求進(jìn)行入廠檢驗(yàn),檢驗(yàn)合格的焊接材料必須存放在專用的庫(kù)房?jī)?nèi)。庫(kù)房設(shè)立除濕機(jī),保持干燥,相對(duì)濕度不得大于60%,溫度不得低于5℃。存放焊條、焊劑的貨架必須離開墻壁和地面300mm以上,不同牌號(hào)、規(guī)格和批號(hào)的焊接材料應(yīng)分開放置,并應(yīng)有明顯的標(biāo)記。對(duì)于不合格的焊接材料應(yīng)按規(guī)定標(biāo)識(shí)及時(shí)隔離,嚴(yán)禁使用。制造單位應(yīng)建立并且嚴(yán)格執(zhí)行焊接材料驗(yàn)收、復(fù)驗(yàn)、保管、烘干、發(fā)放和回收制度。焊材應(yīng)按設(shè)計(jì)圖焊縫編號(hào)發(fā)放與領(lǐng)用,焊材的使用情況必須有見證資料。

        5焊接工藝評(píng)定

        壓力容器產(chǎn)品施焊前,受壓組件焊縫、與受壓組件相焊的焊縫、熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫、受壓組件母材表面堆焊與補(bǔ)焊,以及上述焊縫的返修焊縫都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定或者具有經(jīng)過評(píng)定合格的焊接工藝規(guī)程支持。壓力容器的焊接工藝評(píng)定應(yīng)符合NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》的要求。監(jiān)檢人員應(yīng)當(dāng)對(duì)焊接工藝的評(píng)定過程進(jìn)行監(jiān)督。焊接工藝評(píng)定完成后,焊接工藝評(píng)定報(bào)告和焊接工藝規(guī)程應(yīng)當(dāng)由制造單位焊接責(zé)任工程師審核,技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),經(jīng)過監(jiān)檢人員簽字確認(rèn)后存入技術(shù)檔案。焊接工藝評(píng)定技術(shù)檔案應(yīng)當(dāng)保存至該工藝評(píng)定失效為止,焊接工藝評(píng)定試樣應(yīng)至少保存5年。不得引用外單位的工藝評(píng)定,亦不得將工藝評(píng)定委托外單位進(jìn)行。其中試樣加工、理化試驗(yàn)允許委托有資格的單位進(jìn)行。

        6焊接過程控制

        制定詳細(xì)的《焊接過程控制》及《焊接管理制度》,對(duì)焊接的每個(gè)程序進(jìn)行嚴(yán)格控制。焊接前應(yīng)按圖樣及工藝文件要求編制焊接工藝規(guī)程,焊工應(yīng)按圖樣、工藝文件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施焊。

        6.1焊接環(huán)境

        焊接環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況時(shí),須采取有效防護(hù)措施,否則禁止施焊。風(fēng)速:氣體保護(hù)焊時(shí)大于2m/s,其他焊接方法大于10m/s;相對(duì)濕度大于90%;雨雪環(huán)境;焊件溫度低于-20℃。焊件溫度為0~-20℃時(shí),應(yīng)在始焊處100mm范圍內(nèi)預(yù)熱到15℃。焊件坡口及其附近區(qū)域焊接前按規(guī)定進(jìn)行表面清理至呈現(xiàn)金屬光澤,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)焊接,防止再次污損。

        容器筒體焊接時(shí)應(yīng)設(shè)立引弧板,禁止在非焊接部位引弧,縱焊縫應(yīng)在引弧板上收弧,弧坑應(yīng)填滿。引弧板、引出板、產(chǎn)品試板不應(yīng)錘擊拆除。焊件裝配點(diǎn)焊由擔(dān)任焊接的焊工進(jìn)行,點(diǎn)焊質(zhì)量要求焊工領(lǐng)用烘干的焊條,必須承裝在保溫桶內(nèi),在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未使用完畢的焊條及時(shí)送交焊材庫(kù),按規(guī)定進(jìn)行處理。同一工位只允許擺放一種牌號(hào)焊接材料。如焊接件需要一種以上牌號(hào)的焊接材料時(shí),應(yīng)采取嚴(yán)格措施,防止混料和錯(cuò)用。焊口應(yīng)進(jìn)行連續(xù)施焊,若被迫中斷,應(yīng)采取放裂紋措施。再次施焊時(shí),應(yīng)仔細(xì)檢查并經(jīng)檢查人員確認(rèn)無缺陷后,方可繼續(xù)施焊。施焊過程中應(yīng)控制層間溫度不超過規(guī)定的范圍。當(dāng)焊件有預(yù)熱要求時(shí),應(yīng)控制層間溫度不得低于預(yù)熱溫度。

        6.2后熱

        對(duì)冷裂紋敏感性較大的低合金鋼和拘束度較大的焊件應(yīng)采取后熱措施。后熱應(yīng)在焊后立即進(jìn)行。后熱溫度一般為200~300℃,保溫時(shí)間與焊縫厚度有關(guān),一般不低于0.5h。若焊后立即進(jìn)行熱處理則可不做后熱。后熱工藝參數(shù)按工藝管理規(guī)定進(jìn)行控制,其記錄由檢查員簽字確認(rèn)。壓力容器及其受壓組件應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖樣和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程要求進(jìn)行焊后熱處理。熱處理在耐壓試驗(yàn)前進(jìn)行。熱處理裝置配有自動(dòng)記錄曲線的測(cè)溫儀表,并且繪制熱處理的時(shí)間與溫度關(guān)系曲線。工藝參數(shù)按工藝管理規(guī)定進(jìn)行控制,其記錄由檢查員簽字確認(rèn)。所有的施工過程應(yīng)及時(shí)、有效的記錄并填寫見證資料。

        7焊接檢驗(yàn)及返修

        焊接完畢后必須由質(zhì)檢部門組織取得相應(yīng)資格證書的檢測(cè)人員進(jìn)行檢測(cè),檢查結(jié)果應(yīng)符合相應(yīng)技術(shù)規(guī)范要去。焊接接頭的的無損檢測(cè)方法、數(shù)量、執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)及級(jí)別應(yīng)由設(shè)計(jì)文件確定。無算檢測(cè)應(yīng)遵照國(guó)家或行業(yè)相應(yīng)的規(guī)程規(guī)定。當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊接接頭存在不允許的缺陷時(shí),應(yīng)進(jìn)行返修焊接。分析缺陷產(chǎn)生的原因,提出相應(yīng)的返修方案。返修應(yīng)按照相關(guān)焊接工藝規(guī)程編制焊接工藝評(píng)定,或者具有經(jīng)過評(píng)定合格的焊接工藝規(guī)程支持,施焊時(shí)應(yīng)當(dāng)有詳盡的返修記錄。焊縫同一部位的返修次數(shù)不宜超過2次,如超過2次,返修前應(yīng)當(dāng)經(jīng)過制造單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),并且將返修的次數(shù)、部位、返修情況記入壓力容器質(zhì)量證明文件。要求焊后消除應(yīng)力熱處理的壓力容器,一般應(yīng)當(dāng)在熱處理前焊接返修,如在熱處理后進(jìn)行焊接返修,應(yīng)當(dāng)根據(jù)補(bǔ)焊深度確定是否需要進(jìn)行消除應(yīng)力處理。返修后的焊縫其外形應(yīng)與原焊縫一致,并按規(guī)定對(duì)返修區(qū)進(jìn)行外觀和無損檢測(cè),且符合質(zhì)量要求。

        參考文獻(xiàn)

        [1]TSGZ0004-2009.固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].

        [2]GB150-1998.鋼制壓力容器[S].

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