李宸葳 陳宏星(天津大港油田集團(tuán)工程建設(shè)有限責(zé)任公司，天津 300272)

0 引言

在正式應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備焊接之前，焊接工藝評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)制定工作是焊接企業(yè)指導(dǎo)生產(chǎn)設(shè)備焊接的重要環(huán)節(jié)。目前ASME BPVC Section 第IX卷《ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范》以及API 1104《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》是國(guó)外對(duì)于站場(chǎng)管線焊接及長(zhǎng)輸管道焊接制定焊接工藝評(píng)定使用較多的兩部專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的NB/T 47014《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》是參照ASME BPVC Section 第IX卷《ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范-焊接和釬焊評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行了編寫；ASME等專業(yè)技術(shù)美標(biāo)歷史悠久，體系嚴(yán)謹(jǐn)完善，涵蓋面廣，具有較高的技術(shù)權(quán)威性，在制定焊接工藝評(píng)定方面有著重要的指導(dǎo)意義。因此本文針對(duì)此兩部專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及制定的生產(chǎn)焊接工藝的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析。

1 焊接工藝評(píng)定的目的及意義

焊接工藝評(píng)定是為了嚴(yán)格檢驗(yàn)國(guó)家擬定的各種焊接工藝的技術(shù)正確性及合理性而組織進(jìn)行的一種的焊接力學(xué)性能試驗(yàn)通過(guò)對(duì)焊縫接頭進(jìn)行的焊接拉伸、彎曲、沖擊等焊接力學(xué)性能的試驗(yàn)，根據(jù)焊接工藝試驗(yàn)的結(jié)果選擇正確的工藝和焊材及采用相關(guān)的焊接工藝技術(shù)和管理措施，是進(jìn)一步保證工程焊接質(zhì)量的重要手段和舉措。生產(chǎn)焊接的工藝試驗(yàn)和評(píng)定的內(nèi)容和目的主要是對(duì)實(shí)際參與施工的焊接單位施工的能力、焊接工藝及接頭的使用性能以及符合設(shè)計(jì)工藝要求的重要條件進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)已經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和評(píng)審的相關(guān)焊接工藝及評(píng)定資料編制相應(yīng)的焊接工藝評(píng)定規(guī)程，指導(dǎo)焊接生產(chǎn)項(xiàng)目的焊接，保證其工程質(zhì)量。

生產(chǎn)焊接工藝評(píng)定的基本意義就是從最基本的技術(shù)條件下，保證生產(chǎn)焊接的工程質(zhì)量，并且一份優(yōu)秀的焊接工藝，對(duì)多次的焊接工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性進(jìn)行了評(píng)定，選定最基本適合的生產(chǎn)焊接工藝及所使用的焊材，完備的焊接工藝技術(shù)和管理措施，對(duì)焊接工程的質(zhì)量測(cè)算及焊接工程造價(jià)也的評(píng)定有著非常重要的技術(shù)指導(dǎo)意義。

2 焊接的重要變素

當(dāng)正式生產(chǎn)焊接工藝有重要變素發(fā)生變化時(shí)，焊接工藝需要重新進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。重要變素是從根本上影響焊接焊件力學(xué)性能的因素，在API 1104《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》的第5.4章節(jié)和ASME BPVC Section 第IX卷的QW-250章節(jié)中有明確規(guī)定。往往在制定合理的焊接工藝的評(píng)定之前，一個(gè)甚至多個(gè)正式生產(chǎn)焊接重要的變素已經(jīng)是確定下來(lái)的。因此，在這種的情況下，參與實(shí)際正式生產(chǎn)焊接的材料制造單位或者是設(shè)計(jì)施工單位需要根據(jù)焊接母材的類型分別選定合適的焊材及接頭的類型，制定合理的母材及焊接工藝的評(píng)定。此外，新材料、新工藝、新焊材等各種新型材料必須在正式的生產(chǎn)焊接前做好母材及焊接工藝的評(píng)定。

3 焊接工藝評(píng)定的覆蓋范圍

在重要變素及母材等已經(jīng)得到確認(rèn)的前提下，往往是根據(jù)焊接工藝評(píng)定選取合理的焊材及通過(guò)焊接工藝評(píng)定確定焊工的覆蓋范圍。

3.1 根據(jù)API 1104制作的焊接工藝評(píng)定的覆蓋范圍

API 1104《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》常用于國(guó)外長(zhǎng)輸鋼制管道焊接；根據(jù)API 1104來(lái)制作焊接工藝評(píng)定，在其他重要變素不變的情況下，選定合理的焊材、合理的焊接接頭形式，來(lái)對(duì)焊工進(jìn)行評(píng)定和試驗(yàn)；在評(píng)定的結(jié)果符合規(guī)范要求的前提下，確定焊工焊接的覆蓋范圍。

在重要變素不變的前提下，API 1104的覆蓋范圍如下所述：外徑范圍：管子外徑小于60.3mm；管子外徑從60.3mm至323.9mm；管子外徑大于323.9mm。壁厚范圍：管子公稱壁厚小于4.8mm；管子公稱壁厚從4.8mm至19.1mm；管子公稱壁厚大于19.1mm。

3.2 根據(jù)API 1104制作的焊接工藝評(píng)定的覆蓋范圍

ASME BPVC Section 第IX卷《ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范-焊接和釬焊評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》是國(guó)外場(chǎng)站焊接鋼制管線制定焊接工藝評(píng)定常用的一項(xiàng)美標(biāo)評(píng)定規(guī)范。同理于長(zhǎng)輸管線施工，當(dāng)需根據(jù)此美標(biāo)制定焊接工藝評(píng)定時(shí)，其他所有重要因素不變的前提下，通過(guò)該焊接工藝評(píng)定確定的焊工焊接壁厚范圍如下：

(1)當(dāng)管線母材壁厚t小于6mm時(shí)，評(píng)定的最小值為1/2t，最大值為2t；

(2)當(dāng)管線母材厚度t從6mm至16mm時(shí)，評(píng)定的最小值為6mm，最大值為2t；

(3)對(duì)于單焊道或多焊道，其中任一焊道的厚度大于13mm，厚度的增加超過(guò)試件評(píng)定厚度的1.1倍；

(4)對(duì)于短路過(guò)渡性的GMAW，如果評(píng)定試件厚度小于13mm，當(dāng)厚度增加超過(guò)評(píng)定試件厚度1.1倍時(shí)要重評(píng)；

(5)其他厚度覆蓋應(yīng)參考本標(biāo)準(zhǔn)的QW-45。

4 焊接工藝評(píng)定組成

一套完整的焊接工藝評(píng)定，應(yīng)包括以下部分：

焊接工藝評(píng)定編號(hào)：每套焊接工藝評(píng)定都應(yīng)具有其獨(dú)一無(wú)二的編號(hào)；

焊接工藝指導(dǎo)書：包括焊接方法、坡口形式、母材類別或組別、焊材規(guī)格型號(hào)及焊后熱處理以及相關(guān)的技術(shù)安全保護(hù)措施等；

焊接工藝評(píng)定報(bào)告：參評(píng)的焊接工藝試件的性能試驗(yàn)結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；

焊接工藝評(píng)定記錄：參評(píng)的焊接工藝試件在進(jìn)行的焊接過(guò)程中的焊接工藝參數(shù)；

無(wú)損檢測(cè)報(bào)告：有資質(zhì)的單位出具的無(wú)損檢測(cè)報(bào)告，并符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求；

焊接檢驗(yàn)報(bào)告：有資質(zhì)的單位進(jìn)行的焊件試件的力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告；

質(zhì)量證明文件：參評(píng)試件的管材質(zhì)量證明文件以及使用的焊材的質(zhì)量證明文件；

檢測(cè)(檢驗(yàn))機(jī)構(gòu)的資質(zhì)：進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的單位資質(zhì)；

焊工資質(zhì)：焊接試件的焊工技術(shù)資質(zhì)證明文件(焊工證)；

其他文件：根據(jù)具體的設(shè)計(jì)文件準(zhǔn)備，可能包括加工記錄、金相試驗(yàn)報(bào)告、SSC報(bào)告、HIC報(bào)告、熱處理記錄等。

一份完整的焊接工藝評(píng)定所需的文件必須一定要非常齊全，并且重要位置要求具有負(fù)責(zé)人或相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的簽名或公章和企業(yè)公章，甚至是相應(yīng)的企業(yè)資質(zhì)的證明文件；只有當(dāng)上述資質(zhì)證明文件及相關(guān)企業(yè)資質(zhì)的證明文件齊全，并加蓋焊接工藝評(píng)定的齊縫章，一份完整且合格的焊接工藝評(píng)定才算制作順利完成，相關(guān)單位才可以根據(jù)焊接工藝評(píng)定結(jié)果制定相關(guān)的焊接工藝規(guī)程及焊接作業(yè)指導(dǎo)書(或者焊接工藝卡)，指導(dǎo)施工單位的人員進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)焊接。

5 實(shí)際應(yīng)用

在尼日爾阿加德姆油田地面建設(shè)項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)文件明確要求，站內(nèi)工藝施工的焊接工藝評(píng)定參考ASME BPVC IX進(jìn)行編制，站外管線施工的焊接工藝評(píng)定安裝API 1104進(jìn)行編制；結(jié)合本項(xiàng)目的壓力容器及管線的材質(zhì)，此兩部標(biāo)準(zhǔn)給予本項(xiàng)目非常重要的指導(dǎo)意義。

5.1 站外管線

根據(jù)站外管線的材質(zhì)及管徑，根據(jù)API 1104標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)目已經(jīng)確定采用手工焊和手工半自動(dòng)焊，以及部分的氬電聯(lián)焊；結(jié)合尼日爾當(dāng)?shù)貧鍤赓Y源較少，在滿足設(shè)計(jì)條件的情況下，站外管線部分采用流水線的手工焊和半自動(dòng)焊，極大的節(jié)省了氬氣的使用量，節(jié)省項(xiàng)目支出，為降支節(jié)能做出重要貢獻(xiàn)。

5.2 站內(nèi)工藝

根據(jù)站內(nèi)工藝管線的材質(zhì)及管徑，根據(jù)ASME BPVC IX標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)目已經(jīng)確定采用多種焊接工藝。站內(nèi)工藝管線的管線材質(zhì)較多，管徑大小較為分散，結(jié)合項(xiàng)目特性及焊工個(gè)人因素等，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定約5種焊接工藝，有手工焊、手工半自動(dòng)焊、全纖維素焊、氬電聯(lián)焊以及全氬焊接。多種焊接工藝評(píng)定的制定，綜合評(píng)審焊工的技能，合理有效的利用焊工分布在站內(nèi)各個(gè)區(qū)域，有效的避免了焊材的浪費(fèi)，從而保證了焊口的質(zhì)量，在為項(xiàng)目降支節(jié)能做出重要貢獻(xiàn)的同時(shí)，也為項(xiàng)目穩(wěn)而有序的進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

6 結(jié)語(yǔ)

在正式的生產(chǎn)進(jìn)行焊接前，一份完整的正式生產(chǎn)焊接工藝評(píng)定的資料是非常必要的，且也是非常重要的。對(duì)焊接工藝的評(píng)定必須以認(rèn)真、嚴(yán)肅的工作態(tài)度對(duì)資料進(jìn)行編制，內(nèi)容應(yīng)完整和全面，結(jié)論也要準(zhǔn)確且可靠。通過(guò)合理的正式生產(chǎn)焊接工藝的評(píng)定，選定合理的焊材，是該工藝在焊接生產(chǎn)過(guò)程中重要的技術(shù)質(zhì)量保證。因此，焊接工藝評(píng)定人員在編制資料和結(jié)論時(shí)，通過(guò)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的積累的焊接工藝數(shù)據(jù)和對(duì)資料進(jìn)行了總結(jié)并且認(rèn)真的分析，提出能夠滿足焊接生產(chǎn)使用的條件和技術(shù)要求的各項(xiàng)焊接工藝的數(shù)據(jù)和資料相應(yīng)的條件，才算真正完成一份完整的正式生產(chǎn)焊接工藝的評(píng)定。因此在完成焊接工藝評(píng)定的數(shù)據(jù)和資料后更應(yīng)該對(duì)資料進(jìn)行嚴(yán)格的審查匯總及整理存檔，評(píng)定焊接工藝審查的報(bào)告一般應(yīng)包括的是下列內(nèi)容：焊接工藝審查的范圍和項(xiàng)目、審查的過(guò)程和情況、審查的依據(jù)、要點(diǎn)和評(píng)定審查結(jié)論。

一個(gè)企業(yè)的建設(shè)能力絕不是通過(guò)焊接工藝評(píng)定來(lái)決定的，但能適應(yīng)各種焊接工藝評(píng)定的企業(yè)恰恰說(shuō)明這些企業(yè)焊工工藝的水平，更能體現(xiàn)一個(gè)企業(yè)的建設(shè)能力。焊接本身更是我國(guó)作為建設(shè)大國(guó)的一項(xiàng)重要技術(shù)，只有將焊接國(guó)際化，結(jié)合國(guó)際上的焊接優(yōu)點(diǎn)，發(fā)揚(yáng)我國(guó)創(chuàng)新精神，才更能發(fā)揮焊接的優(yōu)點(diǎn)。