核島環吊鋼牛腿安裝焊接的質量控制

何從輝+路忠亮

【摘 要】焊接是核電站建造過程中最重要的工藝之一，需要嚴格進行控制，以保證焊接的質量。本文以核島環吊牛腿的安裝焊接施工為例，從質量保證的角度，探討了焊接過程中的質量控制。

【關鍵詞】焊接；環吊鋼牛腿；質量控制

0 前言

焊接是材料連接的一種低成本、高可靠的工藝方法。在核電站的建設過程中，大量的設備、部件需要進行焊接，它是物項制造過程中的主導工藝和關鍵技術之一。由于焊接質量關系到核電站的安全及質量，因此如何有效地保證焊接的質量是工程建造過程中的關注焦點。在成熟的技術支持的基礎上，還需要建立一套完善的焊接質量控制系統，規范系統內人員的質量行為與活動，建立有效的、全員參與的質量體系。

1 概述

焊接接頭的形成包括了加熱、溶化、結晶各個階段，相當于一次冶金過程，相當于一次冶金過程。它的主要特點是：熔池溫度高、冶金時間短、熔池體積小、冷卻速度快。如果操作不按規程進行，很容易出現種種缺陷。影像焊接接頭質量的因素很多，如果能進行有效控制，消除不利因素，就可以提高焊接質量。

2 核島環吊鋼牛腿安裝焊接的特點

2.1 工程概況

核島環吊鋼牛腿是重要的承載構件，用于支承裝卸核燃料及設備用的環形吊車，其核安全等級為2 級，質保等級為QA1 級。其鋼板厚度大，結構復雜，焊接施工難度大。

牛腿在與鋼襯里焊接前首先在車間焊接完成，并經檢驗合格，然后運到現場，與鋼襯里組對焊接。

2.2 施工流程

環吊鋼牛腿安裝的工藝流程是：

環吊牛腿合格出廠，現場安裝條件具備，安裝前測量，鋼襯里壁板開孔，牛腿吊裝，二次切割，坡口打磨，組對點焊，焊接，焊后測量，無損檢測，錨固鋼筋的機械連接，隱蔽。

牛腿全部在現場安裝，采取二次切割筒體壁板的方法準確定位和組對，其順序為均布、對稱的在十一段壁板上安裝，避免出現某一邊過于集中，造成此處筒體壁板的嚴重變形。

3 焊接質量控制體系的建立

按照核安全法規的要求，須建立質量控制體系，質量控制環節及質量控制點。

3.1 建立質量控制環節

為使焊接結果滿足要求，對焊接過程所需要的人、機、料、法、環等需要控制的過程進行綜合考慮，形成焊接質量的控制環節。

3.2 確定焊接質量環節下的焊接質量控制點

焊接質量控制系統中有多個控制環節，控制環節中又有需要控制的重點活動，這些重點活動稱之為質量控制點。如：焊接工藝評定、產品焊接試板、焊工資格、焊接材料等。

3.3 組織機構及人員配備

為保證焊接質量控制系統能有效運行，必須有相應的組織機構進行組織協調工作，并配備責任人員，負責貫徹焊接的法律、法規，編審工藝試驗方案，實施方案等工作。

所有人員都應進行質保培訓，具備相應的工作能力，特殊工種人員還必須具備有效的上崗資格證。

3.4 編制質量控制相關文件

須編制相應的質量控制文件，將焊接施工的過程、相關要求和規定，用程序的形勢有系統、有條理地編制成大家能理解且使用的文件和焊接質量記錄，并應讓施工人員理解所有的程序及記錄，必要時還應進行解釋和澄清，包括：設計規格書、施工方案、質量計劃、焊接工藝卡、焊接記錄等。

4 焊接質量控制

4.1 建立焊工管理環節的控制點

4.1.1 焊工培訓、考試及取證

民用核安全設備焊工焊接操作工須參加相應的理論及操作的培訓，在核安全局選定的考核中心參加理論考試和操作技能考試，考試合格后由核安全局頒發資格證書。

參加鋼襯里環吊牛腿安裝焊接的焊工和焊接操作工應具備能完成相關工作的能力和經驗，而且必須取得符合HAF603 規定的資格證書，在焊工項目考試合格項目代號適用范圍內進行核安全設備焊接活動。

4.1.2 焊工持證上崗管理

民用核安全設備焊工焊接操作工資格管理規定要求，從事民用核安全設備活動的焊工、焊接操作工依據該規定參加考核并取得資格證書后，方可從事民用核安全設備焊接活動。

4.1.3 焊工業績和檔案管理

對焊工的業績和檔案進行系統的管理，將有利于有效地執行HAF603 的規定，控制焊工的焊接行為，保持焊接資質，同時有利于進行考核，進而對焊工采取鼓勵、培訓等措施。

4.2 焊接設備

焊接設備是焊接過程中關鍵的生產要素，包括焊接設備、測量設備、檢測設備、其他設備以及各種工機具需要關注焊接設備采購、設備完好、焊接設備儀表定期巡檢三個控制點。

所有設備性能完好，出廠質量證明文件齊全，建立臺帳，進行有效的管理。對于需要標定的儀器儀表，必須按期標定，在有效期內使用，同時，應實行周檢制度。

4.3 牛腿合格

在安裝前，牛腿已焊接完成，運送在現場與鋼襯里組對焊接。因此須檢查安裝前的上一道工序，即牛腿必須已焊接合格出廠，焊接記錄、無損檢測報告等各項資料完整、齊全。

4.4 焊接材料管理

焊接材料的管理控制環節包括焊接材料的采購、驗收及復驗、保管、烘干、發放與回收等控制點。其中焊接材料的保管包括焊接材料一級、二級庫的保管，出入庫等級等。環吊牛腿現場安裝焊縫采用CHE427HR 焊條進行焊接，焊材必須復驗合格，并符合《配套焊材采購技術規格書》的相關要求。

4.5 焊接工藝評定及工藝管理

應盡可能使用成熟的工藝，如工藝發生變化，必須對工藝文件重新編制，進行更改，替換無效文件，并嚴格貫徹實施。

4.6 產品施焊管理

4.6.1 環境

由于施焊是在室外進行，因此必須考慮現場的環境因素，當焊接環境出現以下情況，必須采取有效措施，以保證焊接質量，否則禁止施焊。

4.6.2 過程控制

強化施工人員的工藝紀律，嚴格按程序施工，杜絕焊條不保溫、大電流施焊等違章現象，同時，QC 人員加強對施焊過程的監督。

4.7 測量與無損檢測

4.7.1 測量

在牛腿安裝過程中需要進行多次測量，測量首先要保證牛腿本身的焊接；其次，由于36 個牛腿需要按要求均布在11 段圓周壁板上，相對位置有嚴格要求；此外，牛腿的安裝將影響隨后環吊軌道的安裝，因此需要嚴格控制。

4.7.2 無損檢測

牛腿安裝涉及VT、PT、LT、RT 等無損檢測形式。無損檢測只是檢測焊接的質量，而焊接的質量與檢測無關，但若不合格的焊接被檢測為合格，將為核電廠的運行帶來質量和安全風險，相反，若合格的焊接被檢為不合格，將增加不必要的返修處理成本。無損檢測的專業性極強，檢測結果幾乎就意味著焊接質量的最終結論，質量控制應重點關注無損檢測人員的資質、程序的執行、設備儀器的完好、有效性方面。

4.8 焊縫返修的控制

需要返修時，應按照相應的返修規程進行，同一位置返修不應超過兩次，返修后必須重新進行檢測。

5 結語

焊接質量的控制可總結為：合格的焊工使用合格的材料和設備按照有效的工藝進行操作并形成有效、完整的記錄的過程。通過加強質量控制可以有效地提高焊接質量，降低生產成本，控制核電站的建造風險。本文以核島環吊鋼牛腿的安裝焊接為例，探討了焊接過程中的質量控制。

【參考文獻】

[1]李亞江.實用焊接技術手冊[M].河北科學技術出版社，2002，9.

[2]張樹勇.焊接質量控制淺論[J].一重技術，2005（6）.

[責任編輯：李書培]