陳夢(mèng)詩(shī)

（西安特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院，陜西 西安 710065）

1 背景

壓力容器的安全質(zhì)量，與社會(huì)穩(wěn)定和人民財(cái)產(chǎn)及生命安全有著密不可分的聯(lián)系，因此，壓力容器在出廠時(shí)的質(zhì)量和是否存在“先天性”安全隱患是確保使用環(huán)節(jié)的一個(gè)先決條件。無(wú)損檢測(cè)是金屬壓力容器在制造過(guò)程中的一個(gè)重要質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)于焊制金屬壓力容器而言，針對(duì)對(duì)接焊接接頭埋藏缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法以射線檢測(cè)為主、超聲檢測(cè)為輔。《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG 21-2016）第3.2.10.2.2.3條款要求，對(duì)于不要求進(jìn)行全部無(wú)損檢測(cè)的壓力容器，其每條A、B 類(lèi)對(duì)接接頭應(yīng)當(dāng)進(jìn)行局部無(wú)損檢測(cè)（射線、超聲和/或TOFD），從應(yīng)用場(chǎng)景的要求來(lái)講，制造企業(yè)生產(chǎn)的大多數(shù)壓力容器都需要進(jìn)行局部無(wú)損檢測(cè)，僅就無(wú)損檢測(cè)執(zhí)行比例帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)而言，大多數(shù)容器在出廠時(shí)具有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)，因此，局部無(wú)損檢測(cè)抽查方案的設(shè)計(jì)極為重要。

2 中美安全規(guī)范對(duì)無(wú)損檢測(cè)抽查的不同要求

《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG 21-2016）第4.2.5.2（1）條款明確表明，局部無(wú)損檢測(cè)部位由制造單位根據(jù)實(shí)際情況指定，位置應(yīng)包括A、B 類(lèi)焊接接頭交叉部位以及被其他元件覆蓋的焊接接頭部分，《壓力容器》（GB 150-2011）中4.5.1 條款根據(jù)焊接接頭位置和接頭型式對(duì)焊接接頭分類(lèi)作出定義，并且在TSG 21-2016 第6.2.2.6 條款中，將無(wú)損檢測(cè)監(jiān)檢定為C 類(lèi)項(xiàng)目，即檢驗(yàn)人員通過(guò)資料審查的方式進(jìn)行確認(rèn)，無(wú)須去現(xiàn)場(chǎng)。而在ASME 鍋爐及壓力容器規(guī)范第Ⅷ卷第1 分冊(cè)UW-52（b）（3）條款中要求，抽查檢測(cè)部位應(yīng)由檢驗(yàn)師在焊接完成后指定，如果檢驗(yàn)師不能如期到場(chǎng)，則檢測(cè)部位可由制造單位指定。

3 設(shè)計(jì)方案中對(duì)抽查結(jié)果可能造成影響的因素

我們依據(jù)《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》（NB/T 47014-2011）、《特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》（TSG Z6002-2010）以及實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)對(duì)可能影響焊接質(zhì)量的因素進(jìn)行分類(lèi)篩選。

3.1 有重要影響的因素

（1）無(wú)損檢測(cè)抽查部位指定人。每個(gè)制造單位均有若干下設(shè)部門(mén)，由誰(shuí)來(lái)指定抽查部位，既要體現(xiàn)出抽查部位的代表性和針對(duì)性，又要了解本單位的生產(chǎn)客觀情況，從生產(chǎn)設(shè)備、組對(duì)人員、焊接人員，到生產(chǎn)的特種設(shè)備材料特性及法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的要求等，均在知識(shí)儲(chǔ)備要求內(nèi)。

（2）焊接方法。不同焊接方法的重要因素、補(bǔ)加因素和次要因素均不盡相同，組合起來(lái)必然對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。

（3）不同焊工。不同焊工經(jīng)驗(yàn)亦有差異，抽樣方案的一個(gè)核心要點(diǎn)是要覆蓋到不同的操作者。

3.2 本屬于非重要影響但容易被忽略，因此也有可能形成超標(biāo)缺陷的因素

（1）組對(duì)質(zhì)量。組對(duì)質(zhì)量取決于設(shè)計(jì)圖樣中焊縫節(jié)點(diǎn)圖設(shè)計(jì)的是否與生產(chǎn)實(shí)際相貼合、坡口開(kāi)的是否滿足圖紙要求、點(diǎn)焊時(shí)的具體細(xì)節(jié)，乃至組對(duì)平臺(tái)的完好狀態(tài)，其中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)脫節(jié)，一定會(huì)對(duì)焊工的工作帶來(lái)很大的阻礙。

（2）焊接位置。正常情況下，平焊最容易保證焊接質(zhì)量，有些制造單位為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，不惜使用各種焊接變位器，但這種方式要求經(jīng)濟(jì)投入高昂，使很多企業(yè)卻步。

（3）環(huán)縫直徑。直徑大的容器，在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下環(huán)縫焊接接近于平焊，對(duì)于直徑小又無(wú)法立起來(lái)的容器，就很考驗(yàn)焊工技能，尤其是插入式接管對(duì)筒體的對(duì)接接頭、筒體外扳邊與接管的馬鞍形對(duì)接接頭等，焊接難，馬鞍形焊接接頭由于幾何尺寸原因，射線檢測(cè)時(shí)也平添困難。

（4）手工焊時(shí)，同一條焊縫的長(zhǎng)度。手工焊接時(shí)，一條焊縫往往需要中斷若干次，起弧和收弧處都要格外注意。

（5）某些材料對(duì)預(yù)熱溫度的要求和對(duì)層間溫度的控制。譬如，奧氏體不銹鋼等材質(zhì)，對(duì)層間溫度較為敏感，若貪焊接工作速度，未等層間溫度降到要求的溫度以下，很容易產(chǎn)生較大的焊接變形，引起焊縫塌陷、不圓度超標(biāo)、殘余應(yīng)力超標(biāo)等。又譬如，高強(qiáng)鋼對(duì)預(yù)熱溫度較敏感，不足一而論。

（6）超過(guò)焊接工藝規(guī)程（WPS）的限定。有部分焊工追求工作效率，忽視焊接工藝規(guī)程的指導(dǎo)，尤其是焊機(jī)大修后，焊接參數(shù)可能會(huì)出現(xiàn)一定幅度的改變等。

4 抽查方案的制定

應(yīng)遵循科學(xué)抽樣的原則，結(jié)合本單位的生產(chǎn)特點(diǎn)，盡可能地包含以上影響因素，對(duì)抽查方案的指定提出以下建議：

（1）局部無(wú)損檢測(cè)抽查部位的指定應(yīng)由制造單位負(fù)責(zé)質(zhì)檢的部門(mén)承擔(dān)，對(duì)于生產(chǎn)規(guī)模小的企業(yè)，可由質(zhì)檢部長(zhǎng)直接指定抽查部位，生產(chǎn)規(guī)模大的企業(yè)可由質(zhì)檢部長(zhǎng)授權(quán)給生產(chǎn)和檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的檢驗(yàn)工程師指定抽查部位，可參考工業(yè)管道現(xiàn)場(chǎng)安裝的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，指定者一定要獨(dú)立于制造部門(mén)。

（2）對(duì)于每臺(tái)容器的A、B 類(lèi)對(duì)接接頭，還應(yīng)覆蓋到不同的焊接方法和不同的焊工，如果一條焊縫由不同的焊工應(yīng)用不同的焊接方法組合焊接而成，那么，抽查部位若經(jīng)無(wú)損檢測(cè)合格，則代表這樣的焊接方法和這些焊工都被覆蓋到了。

（3）在執(zhí)行TSG 21-2016 要求的抽查位置應(yīng)包括A、B 類(lèi)焊接接頭交叉部位以及被其他元件覆蓋的焊接接頭部分基礎(chǔ)上，也要重視同一條焊縫上不同的起弧、收弧位置，以及返修過(guò)的部位。

（4）應(yīng)將容器實(shí)物與外觀檢查記錄、施焊記錄及焊接檢查記錄結(jié)合起來(lái)，共同作為指定抽查部位的參考條件，對(duì)于不圓度大、錯(cuò)邊量大、棱角度大、層間溫度過(guò)高、預(yù)熱溫度過(guò)低、施焊記錄參數(shù)超過(guò)焊接工藝規(guī)程范圍的，以及焊接檢查記錄表明出現(xiàn)過(guò)表面裂紋的部位，都應(yīng)引起重視，也均列入擬抽查部位。

（5）將每次抽查的結(jié)果以列表的形式匯總登記，輸入包括：焊工姓名、抽查的焊接節(jié)點(diǎn)詳圖、金屬材質(zhì)、熔敷金屬厚度、焊接位置、焊縫外觀質(zhì)量檢查存在的問(wèn)題、無(wú)損檢測(cè)抽查結(jié)果等，分別按季度、年份形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析報(bào)告，及時(shí)進(jìn)行原因分析，并制定糾正措施，輔以管理手段，相信制造單位的焊接質(zhì)量會(huì)得到大幅提升。

（6）關(guān)于規(guī)程所要求的抽查部位，應(yīng)包括A、B類(lèi)焊接接頭交叉部位，有不少制造單位不在縱縫上進(jìn)行抽查，而是選擇抽查交叉部位的環(huán)縫，認(rèn)為該部位的射線檢測(cè)底片影像包含一定長(zhǎng)度的縱縫。這不應(yīng)該被認(rèn)為是正確的抽查方式，所覆蓋的縱縫長(zhǎng)度太短，若存在焊接缺陷，未必能夠在非常有限的長(zhǎng)度內(nèi)完全顯示出來(lái)，尤其是厚壁容器焊縫較寬的情況下。

5 結(jié)語(yǔ)

無(wú)損檢測(cè)是證明金屬壓力容器焊接質(zhì)量的重要手段，局部無(wú)損檢測(cè)抽查方案必須體現(xiàn)科學(xué)性、合理性與獨(dú)立性，相比之下，ASME 規(guī)范中無(wú)損檢測(cè)抽查部位的指定由第三方檢驗(yàn)師執(zhí)行，更能體現(xiàn)其合理與獨(dú)立，值得我們借鑒，若考慮到我國(guó)制造單位的實(shí)際情況與技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，建議制造單位在制定無(wú)損檢測(cè)抽查方案時(shí)，應(yīng)充分考慮生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的影響因素，充分尊重生產(chǎn)客觀情況，并征詢壓力容器監(jiān)督檢驗(yàn)人員的意見(jiàn)，獲得認(rèn)可后再實(shí)施，最大程度上做到求真務(wù)實(shí)。