焊接工艺评定标准范文

时间:2023-11-09 02:34:30

焊接工艺评定标准

焊接工艺评定标准篇1

关键词:承压设备;焊接;工艺评定

前言

随着我国经济建设的迅猛发展,带动了现今的石油、天然气等行业的发展。随着这些新兴行业的发展,对承压设备的质量要求也就随之越来越高。之前,各类的承压设备都有着各自不同的焊接工艺,评定标准也有所不同,而这些标准之前通常会出现一些矛盾,相互制约,这就严重影响到了承压设备焊接技术的发展。所以,我国相关部门重新修订了标准要求,这使各类承压设备标准之间有了结合统一。 本文就新出台的标准进行了探索与研究,针对其中的部分重点问题进行了思考与分析。

1.焊接工艺评定的概念

对于承压设备来说,焊接工艺是在其制造过程中尤为重要的关键点,焊接工艺的好坏直接影响到承压设备制造的质量。在制造承压设备中,焊接工程包括了外观焊缝、接头焊接、缺陷焊接、变形焊接等等。焊接工艺技术的评定首要规程就是拟定环节,拟定环节要根据材料的各方面性能、产品设计标准与要求和制造厂焊接技术能力等因素,由专业的焊接技术工人来进行拟定。在拟定环节中,最为主要的影响因素就是对其中所应用的金属材料焊接能力进行准确的评定,这样才能拟定出完整、有效的规程来进行焊接工艺评定。

2.重新评定的焊接工艺准则

2.1 焊接条件的变化

接头焊接技术和性能的多样性取决于承压设备的广泛应用。在焊接过程中,某一部位的焊接条件如果发生变化,那么随之就会引起其他部位的接头焊接性能也发生变化,所以这种变化是不可预见,也不可避免的。由于焊接条件的变化所导致的焊接部位接触点发生的力学性质变化,我们专业从事焊接工艺的技术人员还是可以基本掌握其变化规律的。但是,焊接接头部位的力学性质是设计承压设备的基础,所以在新评定的标准工艺准则中,将焊接条件的变化作为重点,其是否影响接头的力学性质成为焊接工艺评定的判定标准。

2.2 根据力学性质制定准则

在新修订的评定标准中,很多规定都是根据接头焊接部位的力学性质来制定的,比如各类参数的划分、钢材的分类、厚度替代等。举个例子,根据这一标准,可以把不同型号的奥氏体不锈钢归纳到一个分组内,虽然他们的耐腐蚀性是不同的,但是他们的接头焊接部位的力学性质相同。

2.3 检验项目的添加

在焊接工艺中还有一项重要的评定过程,那就是检验项目。检验项目最主要的就是检验力学性质,其中包括:拉伸性、弯曲性和冲击性。如果在此基础上要添加检验项目,那么就要作出相应的检验方法,给出合格指标,还要列出符合评定标准的焊接工艺适用范围,因为先前的评定标准对于新添加的检验项目不一定全部适用。

例如在不锈钢的焊接工艺中,想要添加检验“晶间腐蚀”这一项目,那么就要重新编制焊接工艺的评定标准。原来的“某一钢号母材评定合格可焊接工艺可以用于同组别号的其他钢号母材”这一评定标准就不能适用其中。对于添加其他检验项目也是如此。关于焊接裂纹、回火脆化、金相组织和腐蚀试验等等这些问题都是焊接性能的体现,要在评定前分别仔细总结研究,不能一概而论。通常,对于焊接工艺中添加的某些检验项目,都要严格按照以上的检验标准,若只是对焊接的试件有效,就不能成为替代范围的评定标准。

3.焊接工艺评定试件的分类

从焊接工艺的角度来讲,不同大小、不同外观、不同结构的承压设备在本质上都是由不同的材料经过不同的接头焊接制造出来的。而不同的接头焊接形式就是由不同的焊缝连接的,承压设备中的接头性能的基础就是焊缝焊接工艺。所以,在焊接工艺评定中的试件分类的对象不是接头而是焊缝。在焊接工艺评定标准中将试件分为两种:对接焊缝试件和角焊缝试件。针对这两种试件形式,分别对其适用范围给出了新的规定。对接焊缝试件和角焊缝试件的评定合格标准不可适用于塞焊缝试件、槽焊缝试件和端接焊缝试件,而从力学性质准则的角度,对接焊缝试件的评定合格标准的焊接工艺可以适用于角焊缝试件。

4.焊接工艺评定项目的确定

在焊接工艺评定中项目确定时,首先要在设计图样上,分别找出各类接头焊接的焊缝连接形式并与其所对应的焊缝试件类型进行匹配,凡是对接焊缝连接的接头就取对接焊缝试件。然后,根据角焊缝试件的评定标准用来评定非受压的角焊缝焊接工艺,取角焊缝试件。需要注意的是,角焊缝试件的工艺评定合格标准只能适用于焊件各类接头的角焊缝。

5.结束语

本文对承压设备制造中焊接工艺的评定标准中存在的重点进行了简要的分析。总之,焊接工艺的评定标准修订是为了有效、合理地规范焊接工艺技术,这为制造承压设备提供了一套合理的标准。在评定过程中会遇到很多无法预知的影响因素,为保证焊接制造的顺利进行,焊接工艺技术人员应严格按照这套标准来分析执行。对于这些不可避免的干扰因素,要正确理解焊接工艺评定标准准则中的核心思想和指导内涵,清楚地了解各类适用范围和检验程序,合理地分析和掌控干扰因素,努力优化焊接工艺评定过程,这样才能保证评定结果的真实性、有效性,从而保证承压设备的生产质量。承压设备焊接工艺评定的发展还需我们各位同仁们的共同努力,共同探索,才能迎接更好的明天。

参考文献:

[1]许强,窦万波,刘国庆.液化石油气和天然气储运装备的现状与展望[J].煤气与热力,2001,21(6):530-532.

[2]陈晓,秦晓钟.高性能压力容器和压力钢管用钢[M].北京:机械工业出版社,2007.

[3]中国机械工程学会焊接学会.焊接手册(第二版)[M].北京:机械工业出版社出版,2001.

焊接工艺评定标准篇2

【关键词】焊接工艺;不足;解决措施

中图分类号: P755.1 文献标识码: A 文章编号:

近年来,随着我国经济和科技的发展,使得交通运输业、电力工程、航天航空工程以及海洋工程等一些大型工业工程得到了快速的发展。这些行业的发展与进步,加大了我国焊接工作量,为我国的焊接工艺的发展和进步提供了有力的条件,但是我国的焊接技术和焊接工艺水平与国际水平仍然存在着一定的差距。因此,做好对焊接工艺存在的不足及解决措施的研究,是当代焊接工作者们必须面对的课题。

一、焊接工艺的评定

不同的焊接方法有不同的焊接工艺。焊接工艺主要根据被焊工件的材质、化学成分,焊件结构类型,焊接性能要求来确定。

1、焊接工艺评定标准

为规范焊接工艺评定工作,国际标准化组织(ISO)、美国机械工程师协会(ASME)、国家质量监督检验检疫总局、国家能源局等分别颁布了焊接工艺评定相关标准。

表1为目前常用的焊接工艺评定标准。

表1常用焊接工艺评定标准

2、焊接工艺评定常见问题

在实际生产中,焊接工艺评定常出现以下问题:

2.1焊接技术人员对焊接工艺评定相关标准的学习、理解不够,不清楚母材、填充金属、焊接方法等发生变化时是否需要重新进行评定,造成该重新评定的工艺未进行评定,而不需重新评定的工艺进行了评定。

2.2焊接工艺评定的内容未能覆盖标准要求的所有工艺参数,致使企业在第二方、第三方审核时被审核官开具不符合项,也给产品质量埋下隐患。

2.3未按相关产品标准要求对焊缝质量进行全部项目的检查,造成焊缝质量不稳定,甚至出现批量不合格。

2.4参加工艺评定的焊工、无损检测人员未取得相应资质,焊接工艺评定试验使用的电流表、电压表、理化性能试验监视测量设备未进行标定,致使焊接工艺评定无效,而需要重新进行评定。

2.5对预焊接工艺规程(PWPS)、焊接工艺评定记录(PQR)等资料未进行有效管理,甚至丢失了相关记录,造成质量记录检索、查阅困难,甚至需要重新进行工艺评定。

二、焊接工艺存在的不足

焊接工艺虽然相对于以前有了很大的突破和进步,也在被人们通过各种创新手段与其他工艺相结合,发展新型焊接技术和方法。但是由于各方面原因还是让焊接工艺存在着一些不足,让焊接的质量和效率不能够达到预期的目的。

1、焊接操作问题

现在的焊接工艺虽然有了一定的操作程序和规格,但是在实际操作过程中还是难免不能够达到非常精确和稳定的地步。操作人员在焊接过程中由于手法快慢控制不准确,即使是非常细小的失误和不恰当操作都会带来焊接质量的问题。还有就是操作时,焊接人员对焊接电流、电压、保护气体和焊接材料的控制,如果电流或者电压控制不稳定,或者是保护气体和焊接材料用量或者用法不合理也会导致焊接质量的下降。这些都是由于焊接人员操作所产生的问题,可以说是人为造成的,但是这也是焊接工艺的一部分,也是焊接工艺的不足之处。一种工艺无论能够带来多大的效益和好处,如果没有很好的执行能力,也是这种工艺的不足之处,因为执行者也是工艺的一部分。

2、焊接质量问题

焊接工艺虽然很好的解决了人们在生产和生活中的很多难题,但是焊接工艺中还是存在焊接后母材料的质量问题。如果焊接质量出现问题,那么被焊接的金属或者是非金属不能够被很好的使用,甚至不能够被使用,那么焊接工艺就失去了应有的意义和价值。如在钢筋的焊接时,经常会出现咬边、焊瘤和焊缝过大的情况,这些问题的出现让焊接质量大大下降,严重的甚至会影响钢筋的使用,如果在建筑行业中钢筋质量出现问题,那么带来的安全问题让我们不敢去想象。

3、焊接安全问题

任何操作和工艺都应该注意的就是安全问题,焊接工艺也不例外。在焊接人员进行操作的时候可能出现火星、铁水、废渣的迸溅问题,而且焊接时带有高温、高压和可燃性气体的工作,这些都是一些潜在的安全问题。火星、金属液体的迸溅对焊接人员,甚至是其他人员都造成了很大的威胁。高温、高压、电流、可燃性气体更是要特别注意的,这些焊接过程中运用到的,如果出现问题处理不当,不但会导致焊接失败,而且对人们的生命财产安全也是个极大的威胁。

三、提高焊接工艺水平的措施分析

1、规范操作程序,培训专业焊接人员

焊接工艺的评字是有着非常严谨的工序的,要稳定、精确和熟练的操作手法,这就要求我们要不断的规范焊接操作的程序,培养专业的焊接人员。现在的焊接工艺由很多的焊接方法和手段组成,每一种焊接方法都有着不同的注意事项和关键操作过程,所以要把每一项焊接方法都制定相应的操作程序和规范,让人们在焊接过程中严格执行。同时专业的焊接人员培养也是对焊接工艺水平提高的一种体现,因为焊接操作是焊接工艺的一部分,这方面专业人才的培养,是对焊接工艺的完善。只有专业的焊接人员,才能够保证规范焊接,达到良好的焊接质量,在焊接过程中不出现过多的失误。在焊接时能够很好的控制焊接速度,电流、电压等,而且能够注意焊接的环境是不是符合规定,是不是能够让焊接达到最佳效果。

2、焊接与计算机技术结合

焊接存在的一个最大问题就是操作不够精确和稳定,而且安全问题不能够保证。如果焊接工艺与计算机技术相结合,就可能很好的避免以前的不足之处。计算机技术能够通过软件编程,非常精确的控制焊接速度、电压、电流和气压等一些关键要素。而且自动化操作,可以避免一些人为操作所带来的危险,让操作人员处于一个相对安全的工作环境。

3、做好焊接前的检查工作

焊接工作要进行,必须要在检查所有器材和周围环境以后才能开始。因为焊接对风速、湿度、电流、压力有着很高的要求,如果不能达到规范的要求,焊接时不能够很好的展开和达到预期效果的。同时焊接前要检查被焊接金属是否有油渍、铁锈,还要对环境进行检查,是否有明火、可燃物、危险气体泄漏等问题。

四、结束语

综上所述,由于条件和技术的制约,我国的焊接工艺水平仍然达不到国际水准。而且,我国的焊接工艺评定和焊接工艺本身都存在着很多的问题,这些问题都会制约我国焊接工艺水平的提高。因此,我们要努力发现焊接工艺评定常见问题和焊接工艺存在的不足,做好提高焊接工艺水平的措施的研究,从而更好、更全面的提高我国的焊接工艺水平,使其能够更好的服务社会、服务人民。

参考文献

[1]《焊接工艺与操作技巧丛书》编委会.CO2气体保护焊工艺与操作技巧[J].辽宁科学技术出版社,2010-06-01.

[2]李颁宏.实用长输管焊接技术[J].化学工业出版社,2009-03-01.

焊接工艺评定标准篇3

关键词:设计 评定 资格 管道单线图

中图分类号:TB47 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0063-01日照至仪征进口原油管道及配套工程线路全长390km,设计压力为8.5MPa,设计温度为60℃,线路管线选用L450Ф914的螺旋缝埋弧焊钢管,线路场站部分涉及L450、L320、Q235等多种材质,管线敷设地主要位于水网地段,施工保障难度大,尤其是焊接质量的保证。

1 从设计角度上控制焊接质量

对于设计单位提供的设计文件要求其符合相关安全技术规范,设计图样上加盖有效的设计许可印章,公司设计责任人员须履行其确认手续后,工程项目部方可接收。接收后项目质保工程师组织项目部工艺、焊接、材料、检验与试验等相关责任人进行内容审查,尤其是设计文件所提供的技术标准及要求,如与焊接质量有关的冲击韧性要求等,以作为焊接工艺评定的依据,以期从源头进行焊接质量控制。

2 焊接工艺评定与工艺控制

对于日仪原油管道工程而言,焊接工艺评定究竟执行哪个标准,管道的焊接工艺评定如何规定,则是管道设计、施工、监督及业主等首要考虑的问题之一[1]。由于当前所涉及的焊接工艺评定标准较多,如SY0452、SY4103、GB50236、JB4708等,且这些标准仍在不定期进行修订换版,因而标准的选取应遵循设计与环境要求、使用要求、成效比要求等,并不是标准要求越高就选用。从焊接方法,钢材类别、组别,焊后热处理,试件厚度与焊件厚度来看,JB4708要求较高,但涉及的实验也较多,成本较高,且目前主要应用于压力容器的评定;冲击韧性是管道工程设计图样中的重要性能,但SY/T4103不考虑冲击试验,因而一般不用于有冲击试验要求的油气管道焊接评定;SY/T0452适用于陆上石油天然气工程,明确提出影响冲击试验的焊接工艺评定因素及评定规则,规定了冲击试验要求;GB50236主要应用于工业管道的评定,因而可选取SY/T0452作为评定的标准依据。此外,评定的焊接项目应全面,对于线路工程而言,其焊接工艺评定项目至少应包括主线焊接、连头焊接、返修焊接等,尽量不采用一项评定适用主线、连头及返修,因为它们的环境要求、技术要求还是有所区别的。

而且,一旦评定合格,就应根据评定合格的焊接工艺编制焊接工艺规程,焊接工艺规程中应规定焊接方法、焊接参数、施工措施等,并按一定的质控程序进行审批。日仪管道工程中焊接工艺规程要求项目焊接工程师编制,施工单位焊接责任工程师审核,并经该单位质量保证工程师批准后,报监理及业主批准后方可实施。通过这些措施与程序控制,从工艺角度上有效地保证了后期的焊接质量。

工程施焊中,强化焊接的工艺纪律要求。焊工只能采用WPS中的工艺参数,尽量避免采用经验数据或标准中的推荐参数,因为经验代替不了科学,而标准规范中的工艺参数只能作为参考,并不能针对具体工程直接套用,否则,可能会导致焊接质量问题。

3 现场焊工资格及考核控制

进场焊工必须持有质监局颁发的有效焊工资格证,且需同时满足焊接方法、母材钢号、试件类别、焊接材料四个条件的一致性,才能参加施工。

为了保证焊接质量,参与施工的承包单位,都必须进行实验段考核。每个机组前100道焊口为考核段,无损检测一次合格率达到96%以上为合格。每个机组考核均有二次机会,二次考核不合格的机组将不允许再参与本工程施工。考核段施工时,线路施工承包人需对每机组开始焊接的经无损检测合格的前2个焊口进行检验,若壁厚有变化,再抽检1个焊口,由具有国家认可资质的检测评定单位,按焊接施工规范检验及判定标准,并参照工程焊接工艺评定要求,进行拉伸、刻槽锤断、侧弯、低温冲击韧性试验,合格后方可继续进行考核段施工。

在日仪原油管道工程中一个可取的经验是建立了日仪项目焊工焊接档案,内容包括焊工焊绩、焊缝质量汇总结果、焊接质量事故等内容,并及时反馈到焊工所在的焊工考委会,为焊工后续的取证和复审提供客观真实的证明资料,从而起到激励焊工的作用,以利于质量的提高。

4 强化焊材管理与控制

在焊材验收控制方面,日仪原油管道工程的焊接材料使用前均按设计文件和相关标准的规定进行检查和验收,并要求有质量证明文件和包装标记。对于质量证明文件指的是同时具有质量证明书和合格证。质量证明书上要有产品标准、设计文件和订货合同中规定的各项内容和检验、试验结果及可追溯性的炉批号及产品编号码。无质量证明书或与标识不符的产品不进行验收。

在焊材的使用控制方面,一是加强焊材的保管,避免由于使用与保管不当,造成焊材变质失效;二是烘烤时,严格按焊材烘烤技术要求进行,尤其是重视烘烤时的升(降)温温度和升(降)温时间,避免造成焊材性能变化,从而影响焊缝性能。在日仪原油管道工程中,另一个好的经验做法是把焊材的烘烤技术要求粘贴在烘干箱上,烘烤人员可随时看见技术要求,从而避免出现错误。

5 建立管道单线图,实施质量追踪

对每个工艺流程均要求编制单线图,从而将所施工的油气管道长度、安装位置、焊接、无损检测等基本情况立体、直观地表示出来,便于质量追踪,从而控制焊接施工质量。

6 质量保证体系组织保障

对于工程项目而言,建立项目压力管道安装质量控制系统,实行公司与项目部两级管理。公司质量保证工程师履行全局决策、指挥、协调和监督职能,项目质量保证工程师负责质量保证体系在项目中的有效运行,处理项目发生的质量问题。项目质保机构设置和人员配置视工程规模大小适当安排,但必须至少配置独立行使检验职责的质量检验人员,尤其是专职焊接检验员。对于日仪原油管道工程,我们依据专业需要,配置了专职焊接质量检验员6名,每个作业点均保证有一名检验员,从而有效地保证了焊接及其它体系的质量控制。

7 结语

通过日照至仪征进口原油管道及配套工程的施工,对油气长输管道工程的焊接过程质量控制进行了探讨,希望对以后类似工程的施工有所借鉴和帮助。

参考文献

焊接工艺评定标准篇4

关键词 压力容器;焊接工艺规程;焊接工艺评定

中图分类号TG44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)83-0168-02

0 引言

为了保障固定式压力容器安全运行,确保焊接工艺的正确性,《固定式压力容器安全技术监察规程》4.2条规定了应进行焊接工艺评定的焊缝。焊接工艺评定是为验证所拟订的焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。

焊接工艺评定是压力容器产品安全性能A类监督检验项目,《固定式压力容器安全技术监察规程》明确指出“监检人员应当对焊接工艺的评定过程进行监督,焊接工艺评定报告和焊接工艺规程除经制造单位审批程序外,还应经过监检人员签字确认后才能存入技术档案”。NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》是指导企业进行焊接工艺评定的基本标准,正确理解与实施能有效地强化企业焊接工艺评定要求,保证压力容器焊接质量。但由于该标准的专业性和实践性较强,笔者在监检工作中发现有些制造单位对有些条款的认识和理解有一定偏差。有些制造单位,对如何进行焊接工艺评定,理解不透,把握不准,以致出现错误。下面就焊评中的一些基本概念、焊评间的适用、厚度覆盖范围和焊工项目等一些易出错的问题加以分析,旨在结合具体工作实践来加深对标准的理解。

1 几个概念

正确理解焊接术语,是正确执行焊接工艺评定标准的前提。在压力容器制造监督检验检过程中,通过与质量保证体系相关人员的交流,发现有些技术人员对于一些焊接术语的概念混淆不清,在此简单解释,以便于焊接工艺评定的进行。

1.1 对接焊缝和角焊缝,对接接头和角接接头

1)对接焊缝:在焊件的坡口面间或一焊件的坡口面与另一焊件表面间焊接的焊缝;

2)角焊缝:沿直交或近直交焊件的交线所焊接的焊缝;

3)对接接头:两焊件表面构成大于或等于135°,小于或等于180°夹角的接头;

4)角接接头:两焊件端部构成大于30°、小于135°夹角的接头。

对接接头形式可能是对接焊缝连接,也可能是角焊缝连接;角接接头形式可能是角焊缝连接,也可能是对接焊缝连接。也就是说对接焊缝可能是对接接头,也可能是角接接头;角焊缝可能是角接接头,也可能是对接接头。尽管各个接头形式各异,但是连接焊缝的形式可以相同。无论哪种接头形式,确认是对接焊缝,评定试件必须采用对接。焊接工艺评定试件分类对象是焊缝,而不是焊接接头。

1.2 预焊接工艺规程(pWPS)、焊接工艺规程(WPS)和焊接作业指导书(WWI)

不少工厂将预焊接工艺规程、焊接工艺规程和焊接作业指导书,这三个完全不同的概念混淆起来。预焊接工艺规程(pWPS)是指“为进行焊接工艺评定所拟订的焊接工艺文件”,而焊接工艺规程(WPS)是指“根据合格的焊接工艺评定报告编制的,用于产品施焊的焊接工艺文件”,只是一个单纯的用于施焊的焊接工艺文件,产生于工艺评定后,是根据PQR编制的,它与pWPS无关。而焊接作业指导书(WWI)是指“与制造焊件有关的加工和操作细则性作业文件。焊工施焊时使用的作业指导书,可保证施工时质量的再现性”。内容不仅包括焊接工艺,而且还包括与制造焊件有关的加工和操作等内容。因此可以认为焊接作业指导书才能指导焊工施工。如果只用WPS文件,指导焊工作业的文件是不完整的,还必须要有其它文件相配合。

1.3 焊工技能评定和焊接工艺评定

合格焊缝有两个方面的要求,其一就是焊缝没出现超标缺陷;其二就是接头的性能满足要求。这两方面的要求体现了焊工技能考试和焊接工艺评定之间的关系。对焊工技能评定就是焊工依照合格焊接工艺进行焊接,不能够出现超标缺陷焊缝;焊接工艺评定的目的在于保证焊接接头的使用性能符合要求。评定焊工技能时,要求采用经过评定合格的焊接工艺,排除不当的焊接工艺的干扰;进行焊接工艺评定时,要求焊工必须熟练操作,排除焊工操作的各种干扰因素;所以属于评定焊工技能内的问题不要混淆到焊接工艺评定中来。比如对于焊工技能评定,变更焊接位置,焊工需重新考试。如果焊工仅仅具备横焊资格,但是实际操作中需要进行仰焊,那就一定要重新对焊工做仰焊位置的施焊技能评定。但NB/T47014-2011规定:在一般情况下焊接位置是次要因素,工艺不变,不会改变焊接接头性能,所以变更焊接位置不需要重新做焊接工艺评定。焊工技能评定和焊接工艺评定两者的目的不同,因而评定的内容也不同。

2 关于焊评之间的适用问题

在确定压力容器焊接工艺评定项目时时,要注意评定之间的适用问题。

1)板状对接焊缝试件工艺评定项目不仅适用于板状对接焊件,还适用管状对接焊件,同样,管状对接焊缝试件工艺评定项目不仅适用于管状对接焊件,还适用于板状对接焊件。角焊缝工艺评定项目适用于任意形式的角焊缝焊件。需要强调的是对接和角接所用管材试件,仅仅与管材厚度存在关系,和直径之间没有关系;

2)受压角焊缝的焊接工艺评定。对NB/T47014-2011中6.3.1.2的理解非常关键,“评定非受压角焊缝预焊接工艺规程时,可仅采用角焊缝试件。”言外之意,评定受压角焊缝焊接工艺时,需采用对接焊缝评定。这是因为角焊缝试件评定时本身未经过力学测试,用于非受压(受力)焊缝尚可,不可用于受压焊缝。因此,在确定合理的焊接工艺评定项目时,应先找出所有焊接接头,再确认是哪种焊缝连接形式和焊件厚度。如果是对接焊缝连接,则取对接焊缝试件。

3 关于厚度覆盖范围问题

3.1 试件厚度、焊件厚度与冲击试验间的关系

试件厚度适用于焊件厚度与有无冲击试验要求有关。不少厂家编制预焊接工艺规程,不分有无冲击试验要求,全都按NB/T47014-2011中表7、表8规定填写,扩大了厚度适用范围。按NB/T47014-2011中6.1.5.2条规定“当规定进行冲击试验时,焊接工艺评定合格后,当T≥6mm时,适用于焊件母材厚度的有效范围最小值为试件厚度T与16mm两者中的较小值;当T<6mm时,适用于焊件母材厚度的最小值为T/2”。如试件经高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体材料焊后经固溶处理时,仍按表7或表8规定执行。

3.2 组合评定试件的冲击试样制取

比如某单位所用试件母材16mm厚,应用钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊填充、盖面,由于钨极氩弧焊焊缝金属厚度只有2mm~3mm,无法单独制取打底层冲击试样,只在试件焊条电弧焊填充、盖面层焊缝金属中取了冲击试样,单位技术人员认为该组合评定合格。笔者认为,钨极氩弧焊焊缝金属没有得到冲击试验检验,力学性能试验并没有完成。当钨极氩弧焊焊缝金属厚度无法单独取样时,也可以与焊条电弧焊联合取样制取冲击试样,当联合试样冲击试验合格后,才能认为该工艺评定合格。

4 焊工项目问题

4.1 焊缝金属厚度

在施焊现场审查时,要注意焊工的项目是否能满足其操作要求。如对接焊缝要注意所考项目能覆盖的焊缝金属厚度。某单位制作一奥氏体不锈钢压力容器,筒体规格DN800*5,筒体与封头环缝采用GTAW,施焊焊工的持证项目为组合项目中的GTAW-FeIV-1G-2/60-FefS-02/10/12。这是不正确的,焊缝金属厚度2mm只能覆盖焊件最大焊缝金属厚度为4mm,筒体和封头厚度5mm,焊工应进行相应项目操作技能考试。

4.2 管板角接头试件适用管板角接接头焊件范围

管板角接头试件应用于管板角接头焊件时,对管外径的限制容易被疏忽。某单位焊工的持证项目为SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-12/60-F3J,却焊接管外径为20mm的管板垂直固定接头是不正确的。管板角接头试件应用于管板角接头焊件时,对外管径有规定,试件管外径为60mm应用于焊件时,管外径最小值为25mm,最大值不限。当接管直径小于25mm时,管板接头试件直径就是适用管板接头焊件的最小直径。此外要注意的是,管材对接考试合格后可以用于板材,但板材考试合格用于管材时,只适用于外径为76mm(含76mm)以上的管材。

5 结论

上述焊接工艺评定监督检验中发现的问题只是笔者认为比较重要且易被忽视的,有些问题甚至是多家制造企业的“通病”,也是监检员工艺审查中的薄弱环节。当然焊接工艺审查中还会发现其他问题,也还会有很多未知的问题等待去发现。这就需要监检人员不断的努力去学习新知识以及积累相关的检验经验,结合具体工作实践来加深对NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准的理解。

参考文献

[1]NB/T47014-2011,承压设备焊接工艺评定.

[2]TSG R0004-2009,固定式压力容器安全技术监察规程.

[3]TSG Z6002-2010,特种设备焊接操作人员考核细则.

焊接工艺评定标准篇5

关键词 板翅式换热器;真空钎焊;钎焊工艺评定

中图分类号TG456.3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)71-0015-02

0 引言

铝制板翅式换热器是一种新型高效换热设备。它以结构紧凑、重量轻、体积小和传热效率高等优点,广泛应用于化工、化肥、空分设备、天然气液化等各个领域。板翅式铝散热器的传统制造工艺是盐浴钎焊。由于盐浴钎焊焊后钎剂清洗工艺复杂,残留的氯盐对钎焊件会产生腐蚀作用,降低了被钎焊件的可靠性。而无钎剂铝真空钎焊技术,彻底解决了氯化物基钎剂对铝的腐蚀性问题。因此真空钎焊技术在板翅式铝散热器制造工艺中得到迅速的发展。本文以铝合金复合板真空钎焊为例,对板翅式换热器试件制备、试件的检验方法和在什么情况下需要对板翅式换热器重新进行焊接工艺评定进行了探讨,为板翅式换热器的制造及检验提供参考。

1 试件的制备

试件采用铝合金复合板进行制备,复合板表面涂有钎料层。首先应对复合板的化学成分、钎料层厚度、力学性能进行复验,保证材料符合相应的标准;试件的厚度的评定适用范围为0.5T~2T;试件的数量和尺寸应满足制备试样的要求;施焊人员必须是本单位技能熟练的焊工,焊接设备和仪表处于正常工作状态,焊工按预焊接工艺规程中的钎焊参数进行钎焊。

试件施焊完毕,经外观检验和无损检验后,允许避开缺陷制取试验试样。

2 试件的检验

钎焊试件的检验一般包括钎缝的外观检验、无损检验和金相检验。

外观检查要求钎焊接头外露端的周围均应显示有钎料的存在,钎缝无未钎满,不允许有裂纹及穿透性气孔、针孔;由于溶蚀而引起的母材减薄量应不大于母材厚度的10%(母材厚度不包括钎料层的厚度)。

无损检测采用X-射线检验方法进行检验。适用于外观检测无法判断质量的钎焊件或设计图中指出需做X-射线检验的钎焊件。X-射线检验试件内部钎着率即钎焊接头中实际钎着的钎焊面积与应该钎焊的总面积的比率应大于80%。

钎焊接头的金相试样一般在钎缝的横截面制取,在浸蚀之前,可用肉眼或放大镜(显微镜)观察,查明钎缝是否有未钎透、夹杂、气孔和裂纹等缺陷。试样经过浸蚀后,在显微镜下放大100倍~1 500倍,观察钎缝区的微小缺陷、钎缝、扩散区以及母材金属的组织结构。钎缝中金相组织应细密一致,各个相扩散均匀,不允许存在裂纹及过烧组织。

3 钎焊工艺评定试验

真空钎焊工艺评定试验主要参考了美国ASME锅炉与压力容法规第Ⅸ卷“焊接与钎焊评定”标准中钎接篇的规定以及真空钎焊的相关资料进行。真空钎焊一般为搭接接头,其工艺评定试验包括:拉剪试验、切片试验。试样采用0.8mm厚的铝合金复合板钎焊搭接接头试件的评定试样项目、材料评定的厚度覆盖范围及规定的试样数量如表1所示。

表1 搭接接头试件的评定项目及规定试样数量

3.1工艺评定试样

工艺评定试验有拉剪试样、切片试样。试样的尺寸及形状如图1和图2所示。

注:1.长度可以改变以适应试验设备;2.X为搭接长度

图1 拉剪试样

注:1.此长度视试验机而定;2.试样应从Z侧钎焊;3.X最小为4T或按设计要求

图2 切片试样

3.2 评定试验合格指标

在拉伸试验中,拉伸试样的拉伸强度应不低于母材的最低抗拉强度,对于1、3、5系列铝合金的最低抗拉强度为其退火状态标准规定的抗拉强度下限值,对于6系列铝合金母材的抗拉强度最低值见表2[1];切片试验中,试样的每个侧面分别计算,各侧面的未钎区的总长度不得超过搭接接头长度的20%[2]。

牌号及状态 规定的抗拉强度最低值,MPa

表2 6系列铝合金规定的抗拉强度最低值

4 重新评定的要求

当钎焊缝不满足检验及性能试验要求时,应重新编制钎焊工艺,再进行工艺评定,直到工艺评定合格为止。焊接工艺评定标准中规定,当影响焊缝力学性能的因素发生变化时,应对焊接工艺重新进行工艺。对于真空钎焊工艺中某些影响钎焊质量的工艺因素发生变化时也应重新进行工艺评定,具体情况包括:1)母材种类的改变。当母材从1、3、5系列铝合金改变为6、7系列铝合金时,母材的化学成分、力学性能及焊接性能都发生很大变化,钎焊工艺评定应重新进行;2)钎焊温度。钎焊温度过高,容易出现溶蚀、过烧及脆性化合物等问题的出现;温度过低,钎料的流动性不佳,容易造成虚焊,因此温度改变会对钎焊质量造成影响,需重新评定;3)钎焊保温时间。保温时间包括稳定阶段的保温时间及高温段的保温时间,稳定阶段的保温时间为了减少换热器内外的温度梯度,避免内部钎料向表面高温处流动,造成钎料流失;高温阶段的保温时间发生变化时,会影响钎料向母材的扩散,容易产生虚焊、溶蚀、晶间腐蚀及各相扩散不良等现象,还会影响换热器的焊后尺寸。因此保温时间变化应重新评定焊接工艺;4)真空度。铝合金表面的氧化膜可在高真空下自行分解,真空度发生变化时会影响钎料对母材的润湿及流动,也会影响母材及钎料中合金元素的挥发,因此也需重新评定;5)冷却速度。冷却速度影响母材晶粒的大小及钎料中合金结构的细化程度,从而影响钎焊缝的性能,因此需重新进行工艺评定[3]。

5 结论

本文通过制备评定试件,对试样进行外观检测、X-射线检测及金相检测,通过拉伸试验及切片试验检验钎缝的力学性能及致密程度,从而验证钎焊工艺的合理性。当铝合金母材的改变时以及钎焊工艺参数中的钎焊温度、钎焊保温时间、真空度、冷却速度改变时,钎焊工艺需重新进行评定。

参考文献

[1]NB/T 47014-2001.承压设备焊接工艺评定[S].北京:国家能源局,2011.

[2]ASME锅炉及压力容器规范Ⅸ卷焊接和钎接评定标准2004版[S].ASME锅炉及压力容器委员会焊接分委会,2004.

[3]张启运,庄鸿寿.钎焊手册[M].北京:机械工业出版社,2008

[4]《航空制造工程手册》总编委员会主编.航空制造工程手册:焊接[M].北京:航空工业出版社,1997.

焊接工艺评定标准篇6

关键词:钢制压力容器 ;焊接工艺评定;优化

中图分类号:TH49 文献标识码:A

目前,压力容器焊接工艺评定是众多压力管道施工单位所经常遇到的问题,但由于对焊接工艺评定标准认识和理解上的偏差,经常会遇到焊接工艺评定覆盖范围问题,或覆盖范围重叠,导致评定项目重复,或覆盖范围断档,造成评定项目空缺,不能覆盖当前所遇到的压力容器产品。鉴于此,很有必要对焊接工艺评定的项目进行合理优化和整合,在确定焊接工艺因素的情况下,克服覆盖范围重叠和断档问题,减少焊接工艺评定数量,同时也为企业节省相关费用。

《承压设备焊接工艺评定》NB/T47011-2011于2011年10月1日起实施,在取代原有《承压焊接工艺评定》JB/T4708-2005基础上,对压力管道焊接工艺评定进行了重新修订,结合《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004-2009要求,根据金属材料的化学成分、力学性能和焊接性能, 将钢制压力容器母材分为20余类,其中最常用的可以分为两类:一类是碳钢和低合金钢(Fe-1、Fe-2、Fe-3、Fe-4、Fe-5A),另一类是铬镍奥氏体不锈钢(Fe-8);焊接方法有以下几种:气焊(OFW)、焊条电弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)、钨极气体保护焊(GTAW)、熔化极气体保护焊 (GMAW 和 FCAW)、电渣焊(ESW)、等离子弧焊(PAW)、摩擦焊(FRW)、螺柱焊(SW)和堆焊。其中焊条电弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)和钨极气体保护焊(GTAW)为最常用的三种焊接方法。

和原来《承压焊接工艺评定》JB/T4708比较,《承压设备焊接工艺评定》NB/T47011-2011主要修订内容如下:

一、范围

1、适用范围从压力容器扩大到锅炉、压力容器与压力管道;

2、金属材料从钢扩大到钢、铝、钛、铜、镍 ;

3、焊接方法增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊;

4、评定曾加了复合金属材料、换热管与管板和螺柱电弧焊;

5、撤消了型式试件的评定。

二、术语与定义增加了8个内容

1、焊接工艺评定

2、预焊接工艺规程(pWPS)

3、焊接工艺规程WPS

4、焊接作业指导书(WWI)weldingworkingstruction

5、焊接工艺附加评定

6、在焊件和试件中加入了堆焊层。

7、螺柱电弧焊

8、缺欠

三、工艺评定因素及通用评定规则

评定因素分为通用和专用两部分,其中通用分类包括焊接方法、金属材料(母材)、填充金属、焊后热处理和试件厚度。专用部分包括重要、补加和次要三个类型。

按照《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014-2011要求,焊接工艺评定流程为:拟定pWPS—评定pWPS—形成PQR—编制或制定WPS,此WPS中所记录的焊接工艺评定因素应是一个在将来焊接生产时可能使用的范围,生产作业时根据WPS编制用于各特定产品的具体的焊接作业文件即WWI,作为指导焊工施焊的操作性文件。

下面,从常用的母材和焊接方法,在不进行焊后热处理(AW)状态下,对钢制压力容器焊接工艺评定的完成提出以下优化意见,供大家参考:

(1)、碳钢和低合金钢

为充分利用工艺评定的覆盖范围,在拟定预焊接工艺规程(pWPS)时,选择焊接工艺评定时间的厚度分别为4mm、8mm和38mm,评定合格后,则他们的焊接母材厚度范围将分别为2~8mm、8~16mm和16~200mm。这样只用三个焊接工艺评定项目即可不间断地覆盖2~200mm的所有厚度。具体如表1所示:

表1

序号 焊接方法 热处理

类别 试件母材厚度

(mm) 焊件母材厚度覆盖范围(mm)

1 SMAW、

SAW和

GTAW AW 4 2~8

2 8 8~16

3 38 16~200

根据排列组合原则,每个厚度的母材根据焊接方法不同各有三个不同的焊接工艺评定,但实际操作中,对于中厚度(如8mm)和厚板(如18mm),可以采用两种或三种不同的焊接方法的组合评定来代替分别评定,以减少焊接工艺评定的数量。

(2)、铬镍奥氏体不锈钢

铬镍奥氏体不锈钢压力容易,一般不进行焊后热处理,而对于温度大于或等于-196℃的铬镍奥氏体不锈钢母材可免做冲击试验。但GB150.4-2011《压力容器 第4部分:制造、检验和验收》7.2.3规定“当设计温度低于-100℃且不低于196℃的铬镍奥氏体不锈钢制容器在相应的焊接工艺评定中,应进行焊缝金属的低温夏比(V型缺口)冲击试验,在不高于设计温度下的冲击吸收功(KV2)不得小于31J(当设计温度低于-192℃时,其冲击试验温度取-192℃)”。故对于铬镍奥氏体不锈钢制压力容器,其焊接接头的焊接工艺评定项目,则需要分为不要求焊缝金属进行冲击试验和要求焊缝金属进行低于-100℃的低温冲击试验两种情况(详见表2、表3)。

表2

序号 试件母

材类别 焊接方法 热处理类别 试件母材厚度(mm) 焊件母材厚度覆盖范围(mm)

1 不要求焊缝金属进行冲击试验) SMAW、

SAW和

GTAW AW 6 1.5~12

2 38 5~200

表3

序号 试件母

材类别 焊接方法 热处理类别 试件母材厚度(mm) 焊件母材厚度覆盖范围(mm)

1 要求焊缝金属进行冲击试验) SMAW、

SAW和

GTAW AW 4 2~8

2 8 8~16

3 38 16~200

根据《承压设备焊接工艺评定》NB/T47011-2011和《承压焊接工艺评定》JB/T4708要求,按照常用母材组别种类,在不考虑焊后热处理的情况下,钢制压力容器常用焊接工艺评定项目具体明细如表4所示:

表4

试件母材组别 焊接方法 试件母材厚度(mm) 焊件母材厚度覆盖范围(mm) WPQ项次

Fe-1 SMAW 4 8 16 38 2~200 4

SAW 8 16 38 8~200 3

GTAW 4 8 16 38 2~200 4

Fe-3 SMAW 4 8 16 38 2~200 4

SAW 8 16 38 8~200 3

GTAW 4 8 16 38 2~200 4

Fe-8(不要求焊缝金属进行冲击试验) SMAW 6 38 1.5~200 2

SAW 38 5~200 1

GTAW 6 38 1.5~200 2

Fe-8(要求焊缝金属进行低于-100℃低温冲击试验) SMAW 4 8 38 2~200 3

SAW 8 38 8~200 2

GTAW 4 8 38 2~200 3

合计 35

结论

综上所述,在《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014-2011实施后,钢制压力容器施工企业可以在理解新的标准的基础上按照本文所述内容,对钢制压力容器的焊接工艺评定进行优化。在常用母材和焊接方法、不考虑焊后热处理(AW)状态下,只需完成表中所列35个焊接工艺评定项目即可做到既不出现过多重叠,又能保证全部覆盖范围,同时又能节省企业相关费用的优化效果。

参考文献:

1、《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014-2011;

2、《承压焊接工艺评定》JB/T4708-2005

3、《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2007

焊接工艺评定标准篇7

[关键词]压力容器 制造质量 措施

中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0186-02

1 引言

压力容器泛指在工业生产、科学研究和人民生活中用于完成反应、传热、传质、分离和贮运等生产过程,并承受一定压力的容器,是现代化生产中不可缺少的重要承压设备,如反应容器、换热容器、分离容器和贮运容器等。根据不同用途,压力容器的种类繁多,具体生产结构多样,但其共同特点是都有一个承受一定压力不同形状的外壳。

在炼油、化工等企业,压力容器占生产设备的80%。这些设备的使用相当复杂:如高温、低温、高压等;介质特殊,如易燃、有毒、腐蚀等;而且某些设备必须在现场进行制作安装,这样使制造质量的控制难度加大,如果压力容器在设计,制造和运行中得不到可靠的质量保证,一旦发生事故,其危害性是无法估计的。影响压力容器质量的因素主要有设计环节、制造环节、安装环节以及使用环节,下面着重对压力容器在制造环节的影响因素加以分析,以便提高压力容器的质量,从而更好的为人们的生产生活提供安全保障[1-3]。

2 制造环节影响压力容器质量的因素

2.1 图样审查

(1)设计总图(蓝图)上必须有压力容器设计单位的设计资格印章(复印章无效),确认资格有效。设计资格印章失效的图样和已加盖竣工图章的图样不得用于制造压力容器。注意对于第三类中压反应容器和储存容器、高压容器和移动式压力容器,应有压力容器设计技术负责人的批准签字,同时提供强度计算书。

(2)选用的材料是否符合工作介质的参数和性能要求。

(3)选用的制造与验收标准是否符合相应的最新版国家标准。

(4)压力容器类别划分是否正确,技术要求、制造条件是否正确。

(5)设计图样所选定的无损检测方法、检测比例和合格级别,是否符合有关规范标准规定。图样审查的严谨性,主要是审查在设计中对诸多参数的选择、试验、检验要求、制造技术条件的确定是否合理、周全。产品图样审核后报监检审查确认。

2.2 材料控制

由于压力容器广泛地应用于各行各业, 所处的工况既复杂又恶劣, 如高温、低温、高压、疲劳载荷、介质有毒、剧毒、易燃、易爆、腐蚀性强, 这就决定了压力容器所用的原材料种类繁多, 质量要求高。设计时应注意全面考虑质量和成本的关系, 选定既满足使用要求又经济的材料。为了节约成本, 选用铁素体型不锈钢来替代含镍的奥氏体不锈钢, 用普通的奥氏体不锈钢替代超低碳不锈钢, 从而造成设备在短时间或制造过程中就发生失效现象, 这样的例子在制造使用过程中已有发生。同时对于标准的理解不够深刻, 也给压力容器的材料安全使用带来隐患[4,5]。

针对压力容器用材的特点, 从原材料入厂到产品合格出厂, 必须自始自终坚持主要受压元件材料的可靠性和可追踪性。

2.3 焊接过程的控制

压力容器制造焊接控制系统是压力容器制造质量保证体系的重要环节,焊接质量的控制是十分复杂且涉及多方面的工作。因此,压力容器制造厂的全体工作人员,都必须严格执行国家标准和行业标准规范。

(1)焊工的管理

焊接质量控制系焊工管理压力容器焊工必须按照国家质量监督检验检疫总局颁发的《锅炉压力容器压力管道考试与管理规则》进行考试。考试合格,才能在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。因此,压力容器焊工必须持证上岗,由车间主任控制,焊接责任工程师监督检查。

(2)焊接设备的管理

焊接设备必须由专管人管理,定期保养及检验。焊材管理焊接材料是压力容器制造焊接质量保证的基本条件,焊接材料的质量和正确使用,影响到压力容器的生产周期和制造成本,因此应严格控制焊接材料的采购、验收、保管、发放及使用等。压力容器用焊接材料必须有焊材生产厂家盖有印章的材料质量证明书,应设有焊材一级库,生产车间设有焊材二级库。一级库应具有保温、去湿的必要条件。入库、发料手续及记录齐全。二级库应具有良好的环境和烘干、保温设备。设备上的各种仪表应在周检期内使用。详细记录由一级库领出焊材的规格、型号、编号、数量及领取日期。应详细记录烘干的温度和时间。入库的焊接材料经过质量检验合格,有材料标记号、建帐立卡,按品种、规格、分区域存放,做到帐、卡、物、证四统一。

(3)焊接工艺

焊接工艺评定焊接工艺评定是制定焊接工艺的依据。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据,并在产品焊接前完成。焊接工艺评定应按照JB4708- 2000《钢制压力容器焊接工艺评定》、《压力容器安全技术监察规程》、及《管壳式换热器》等标准的要求进行评定[4][5]。焊接工艺评定完成后,焊接工艺评定报告和焊接工艺指导书经焊接责任工程师审核,总工程师批准后存入技术档案,焊接工艺试样存放在焊接试验室内妥善保管。焊接工艺评定技术档案及焊接工艺评定试样保存至该工艺评定失效为止。工艺人员或焊接责任工程师随时监督工艺规程的执行情况。工艺的贯彻执行是保证焊缝质量的关键,内容包括:焊工资格;项目与有效期;焊条烘干温度、焊接材料的正确性、焊接工艺参数、焊前预热、层间温度及焊接顺序等。

(4)焊缝质量的检验

焊缝检验包括焊缝外观检验和无损探伤检验。焊缝外观检验是按照图样及相应的技术标准规定的尺寸对实物进行测量检查。尺寸测量工作可与目视检验同时进行。无损探伤是用来检验焊缝金属的不连续性缺陷,检查由于焊接工艺选择不当或焊接不当而产生的裂纹、夹渣、气孔及未熔合等焊接缺陷。在特殊环境下使用的压力容器, 还应包括疲劳、蠕变和抗应力腐蚀性能的检验。

在压力容器产品上, 通常只能做焊缝的外观检查以及焊缝表面和内部缺陷的无损检测, 对于焊缝质量的破坏性检验就只能在产品试板上进行。按照有关规定, 产品焊接试板是在产品A 类焊接接头的延长部位与产品一同施焊, 目的在于用其代表和检验产品焊接接头的力学性能, 因此, 它是控制产品焊接接头质量的重要手段之一[6]。

2.4 工艺审查

与普通的机械产品加工相比, 压力容器制造具有多品种单台套的特点, 因此制造厂对每一台压力容器都要编制一套完整的工艺文件。这些工艺文件具有指导生产、保证质量、提高效率的作用。制定了正确、合理的工艺后, 关键是在施工过程中严格执行已定的工艺, 每道工序完成后, 操作者和工厂检验员都要在工艺流程卡上签字认可, 做到制品随工艺流程卡一同进入下道工序。因此,工艺质量控制对产品的质量起着决定性的作用,而工艺质量中最主要的就是工艺文件的编制和严格工艺纪律两大方面。

(1)工艺文件

工艺文件在压力容器的制造中起指导、组织和发展生产的作用,其要求是必须具有先进性、准确性和完整性。先进性是指:工艺文件须采用较先进的工艺,以提高产品的质量,降低成本和劳动强度。准确性是指:工艺文件对产品的质量要求要有具体的数量概念,不能简单的只给出一个工序名称,而没有详细说明。完整性是指:应对主要受压元件的各个工序及其组装都编制工艺文件(工艺流程卡) ,对关键工序还应编制工艺卡,具体指导生产。为了保证压力容器在制造中焊缝错边不超差,则每台压力容器的工艺文件中的筒体下料工序说明及工艺技术要求部分,都应对筒体展开下料尺寸和公差做出详细的说明。但在对各压力容器制造厂的质量检查中发现一部分制造厂的工艺文件中缺少这一内容。对组装工序则应明确写出使用工装,对筒体不直度、环焊缝对口错边量、棱角度、焊缝布置、不圆度等主要质量指标,要求明确标出具体数量。如焊缝错边量的允许值,当壁厚δs = 12mm 时,环焊缝错边量≤1/ 4δs ,即3mm ,这样有利于工作掌握执行和检验部门测量检验。

(2) 工艺纪律

不合格的部件不组装,认真做好主要受压元件的自检、互检和专检记录,对封头表面质量超差之类的零部件的使用要有超差回用处理审批手续,这样才能使产品质量不断提高。压力容器的焊缝错边一般属于不可修复的缺陷,而加强工艺质量控制可防止焊缝错边超差,这一点在实践中得到证明。

2.5 无损检测

一般来说, 压力容器生产过程中, 无损检测工作量大约占整个产品生产过程工作总量的15%~16%[7]。压力容器从原材料入厂、零部件加工直至产品组装完工都涉及到无损检测的工作, 无损检测工作的好坏直接影响着出厂产品的质量。无损检测涉及到检测方法、评定标准、检测比例、合格级别的确定, 这是一项十分重要的工作, 既需了解产品的设计和使用条件, 也要了解产品生产工艺条件和采用无损测方法的可靠性。过高的要求会造成生产过程中的大量返修; 过低的要求可能导致遗留的缺陷在使用过程中诱发事故隐患。

3 结 语

建立压力容器制造质量保证体系, 就是实行由过去管结果变为管过程; 从对产品质量把关为主, 转入到以预防产生不合格产品的全面控制为主。当然, 在质量保证体系运转的过程中, 势必增加费用, 引起成本的提高。但是, 对影响压力容器制造质量的关键环节必须严格控制, 才能确保压力容器的制造质量。这样才能给国家、企业和人民生命财产带来保障。

参考文献

[1] 吕秀芬.压力容器质量的全过程控制[J].化学工程与装备,2008:(5):36-38.

[2] 宋继红.中国压力设备安全形势与对策[J].压力容器,2005:22(10):5.

[3] 满方纪.压力容器制造的质量控制要素[J].石油和化工设备,2005:(3):10.

[4] 压力容器安全技术监察规程[DB].

[5] 锅炉压力容器安全监察暂行条例[DB].

[6] 单利.压力容器制造焊接质量控制[J].焊接与切割,2006:(3):49-50.

[7] 杜建明,陈必阳等.压力容器制造质量控制与监督检验[J].石油和化工设备,2008.06:67-71.

作者简介

焊接工艺评定标准篇8

关键词:压力容器,制造工艺,质量控制

中图分类号:O213 文献标识码: A

1压力容器制造材料的选择

压力容器由于质量不过关而引起的安全事故众多,对社会和国民人身经济安全带来严重的不良影响。压力容器制造质量的好坏直接影响到其整体质量。因此,应首先从生产方面入手,提高压力容器的制造质量从而满足其整体质量的要求。在压力容器运行故障中,大部分都是由于材料选材不当所引起的,因此压力容器制造中材料的正确选择和应用是提高其质量的主要环节。除了制造工艺要精湛之外,对于设计师也有较高的要求。若设计不符合标准,制造出来的产品必然不会符合要求。压力容器的选材符合压力容器的工作的物料、温度、使用压力等要求。在综合考虑选材成本的条件下,选择符合生产要求的材料投入生产,这样既能节约成本,也能保证生产质量。需要注意的是,在引进材料时还应综合考虑该材料在化学成分、力学性质、工艺试验和无损检测等是否符合技术要求。

2压力容器制造质量控制

2.1材料的控制要从原材料、外购器件等各方面进行把关,又是质量控制工作的重要环节。从以下几方面进行保证:

①技术部根据产品设计文件和工艺文件要求编制材料计划明细表,由材料责任师审核,质保工程师审批,由供应部从合格供方组织采购。材料要满足相应标准要求、符合图纸要求。质检部门对外观尺寸进行检查必要时要进行复验;②制造单位的材料责任人对材料的质量必须进行严格把关。材料到厂时,必须核查材料的质量证明文件真实性,制造标准符合图纸要求、材料计划要求、国家标准以及相关标准规范的规定。若质量证明书为原件,则检查其制造标准是否符合设计技术要求,化学成分、力学性能、制造工艺是否符合要求。若质量证明书为复印件,复印件上必须盖有最后供方的红色印章。所购材料上应有明显、清晰、牢固的标记或标签。原材料上的各种标识与材料质量证明书相对应,否则禁止使用。材料入库时需进行标识,保证其可追溯性。③需要进行加工的原材料,应先由领料人按规定进行标识移植,经工序检验员检验合格后才能使用。以防止用错材料。④代用材料时一定要征得原设计单位的同意,应有材料责任师、工艺责任师、焊接责任师会签,由质保工程师审批。⑤材料的入库、发放、回收设专人管理。

2.2制造工艺的控制

压力容器的生产加工是将各个工序通过一定工艺程序进行正确的配置而成的,包括材料切割、组对成型、焊接、无损检测、热处理、耐压试验、表面处理、包装。在制造之前,相关技术部门应当根据设计图纸确定工艺方案,编制生成各道工序及零部件的工艺文件,工艺文件需经过工艺责任师的审查方可投入使用,以保证工艺文件的符合性。制造工艺的控制便是通过严格遵循工艺文件的指导而得以完成,因此作业现场工作人员必须具备一定的识别能力,对工艺文件相当熟悉。制造单位应制定相关规章制度,以保证工作人员严格按照工艺文件的指导进行备料、零件的成型制作,克服工作的随意性,从而达到对制造工艺质量的控制要求。

2.3焊接质量的控制压力容器制造过程中,焊接是关键工序。

2.3.1焊接材料的管理和控制①焊接材料的采购。供应人员依照技术要求从合格供方进行采购,多家进行比较,确保质量,压力容器焊材符合《承压设备用焊接材料订货技术条件》②材料的验收。验收时,验收人员应检查外包装是否完好、有无受潮现象,包装标准是否清晰,牢固,与实物是否符合;材料责任师核对质量证明书进行把关,对它的真实性负责。③焊接材料的库存保管。焊材的一级库温度和湿度符合要求,室内温度不低于5℃,相对湿度不低于60%。室内保持清洁,不得有异物存放。同时二级库配备烘干保温设施。焊接责任师经常对焊材库进行抽查指导。④焊接材料的领用。焊接材料领用时应按先采购的先发放。使用前应对焊接材料进行烘干,作业现场需配备保温筒,保证焊接材料在规定的温度范围内使用。⑤焊接材料的回收。焊接完成后把多余的焊料及焊条头进行回收,填写回收记录。

2.3.2焊接质量的技术控制合理的焊接技术选定能保证产品质量优良的情况下保持高生产率、低成本、好的综合经济指标。在因此在进入生产阶段之前,应当考虑好焊接技术的选用。①接头形式:工艺人员根据标准选择焊接接头形式,焊工根据焊接工艺卡进行施焊。焊接接头应有合理的工艺性,比如采用焊条电弧焊时应当保证焊工能接近焊缝,操作过程能清楚观察焊接部位,运条方便等;焊缝必须保证好检验检查、无损检测等。②焊接方法:结构件焊缝长、板厚等宜选用埋弧自动焊;短焊缝、打底焊缝、薄板选用手工电弧焊;不同的焊接方法热源不同,各有最适宜的焊接厚度范围。③焊接设备。根据焊接方法、实际需求、生产条件进行合理选用。④焊接材料。由焊缝金属性能、焊件的工作条件、焊条操作工艺性、焊缝金属抗裂性等方面综合考虑,选用合理的焊接材料。

3焊接质量的工艺控制

①焊接工艺评定。压力容器制造中,焊工依照焊接工艺卡进行焊接,它关系到产品的质量。因此为了确保焊接产品质量,正式焊接之前,对产品采用的各重要焊接节点都必须进行焊接工艺评定。由焊接技术员编制焊接工艺指导书,经焊接责任师批准,用本厂的熟练焊工对试件进行焊接。焊好后由检验员办好手续将试件送交无损检测。检测合格以后进行机加工。加工精度符合要求,最后进行试验。记录好原始数据并出具工艺评定报告。评定结果不符合集有关人员查找原因,重新制定焊接工艺指导书,重复评定程序。直至得到合格的结果。②焊接工艺文件。工艺人员根据焊接工艺评定报告编写《焊接工艺卡》指导生产。③焊接结构的装配工艺。装配质量的好坏直接关系到焊接质量,质检人员经常检查严格控制装配工艺。装配时按照工艺文件进行,长度、圆度、错边量及棱角度标准要求,影响焊接质量的一切异物清理干净。根据实际情况选择正确的装配工艺,例如整装整焊、随装随焊,配备合适的工装设备,合格的操作人员。确定好装配的公差标准。做好划线定位或者工装定位等工作。装配完成后需对装配质量进行检查。

4无损检测的工艺控制

无损检测的检测工艺的好坏直接关系着压力容器的质量,所以严格把好质量关,从人员、设备、工艺文件等各方面入手。表面检测的有渗透、磁粉,内部检测有射线、超声等检测方法。无损检测对原材料、外购件、工序及最终产品进行检查;通过无损检测评价制造工艺的合理性;做好无损检测工作,首先必须明确符合设计要求的检测方法、检测比例、评定标准、合格级别,工艺人员根据图纸及相关文件编制工艺卡等各类工艺文件。其次应保证无损检测操作人员取得相应资格从事相应级别的工作,足够的实践经验,以及对产品生产工艺的熟悉,必须按照工艺进行操作。最后应当保证无损检测仪器设备的质量,采用要求较高的器材能得到更为合理的结果。对于检测结果指出的不符合项,应当及时处理,并根据相关标准规定再次进行无损检测。

结束语

压力容器是各领域中应用广泛的一种设备,其危险性高,设备使用可靠性要求严格,因此制造单位必须严格执行国家规定的法律法规以及相关标准,控制好生产过程中的各个环节,不断完善质量管理的体制,强化生产管理责任心和管理理念,才能确保压力容器的制造质量,提高设备使用的可靠性,防止各类事故的发生。

参考文献

[1]中国化工装备协会压力容器制造质量保证体系建立及实施使用教程[Z].北京:中国计量出版社,2011,1.

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