CENTER工程建設堆水池安裝焊接工藝評定實施質量控制與分析

張敏++廖東波++劉國強

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.006

摘 要：焊接工藝是工程建設中一項普遍而重要的特殊工藝，對于核工程，焊接的質量往往決定了工程的質量。本文針對目前現場施工工藝評定的管理，以堆水池拼裝焊接工藝評定實施過程質量控制為例，對現場焊接工藝評定實施過程的質量控制進行分析，提出了相應的控制措施，確保本工程焊接的質量整體受控，對其他工程建設管理進行一定的指導。

關鍵詞：焊接工藝評定 堆水池 質量控制

中圖分類號：TG43 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（a）-0006-02

焊接工藝是工程建設中一項普遍而重要的特殊工藝，安裝質量是核工程建設的生命線，而焊接質量是最重要的環節，只有在焊接的整個過程得到有效控制才能達到最終目的。對于核工程，壓力容器的質量是其安全穩定運行的前提，目前壓力容器的制造往往離不開焊接，一道不合格的焊縫往往會導致壓力容器破口事故的產生，對于核反應堆而言往往是災難性的，后果將不可控。

CENTER工程建設涉及各類核級、非核級、承壓、非承壓管道、設備之間的焊接工作，涉及的焊縫多達上萬道，對于工程系統設備后期安全穩定運行，焊接的質量至關重要。本文以堆水池拼裝焊接工藝評定實施過程質量控制為例，對現場焊接工藝評定實施過程的質量控制進行分析，提出了相應的控制措施，確保本工程焊接的質量整體受控。

1 焊接工藝評定相關標準

目前，我國在壓水堆核電標準建設焊接工藝評定設計的標準主要有國家標準GB、GB/T系列，行業標準EJ和EJ/T系列，能源標準NB/T系列，涉及的國際標準主要有法國RCC-M和美國ASME系列標準（規范），這些標準在我國核電工程建設和設備國產化中發揮了重要的作用。

CENTER工程建設焊接所涉及的設備、管道、預埋件由不同設計單位/部門分別完成，因此不同的設計單位/部門技術規格書中規定的焊接工藝評定標準也各不相同。CENTER工程建設所涉及的工藝評定標準主要有GB50236-2011、EJ/1027-1996系列、NB/T47014-2011、NB/T20002-2013等國內標準，同時部分設備，如壓力容器支撐環，則采用的是美國ASME標準，另外部分“核級”管道采用的又是法國RCC-M標準。

2 焊接工藝評定現場施工管理與質量控制

目前，堆水池安裝作業涉及的活動主要由筒體拼裝、底板拼裝、錨勾與筒體拼接、套管與筒體拼裝等，堆水池安裝作業涉及的母材及其規定、焊材型號與規格、焊接位置、焊接方法等。由于堆水池作業焊接工藝評定標準采用EJ/T1027-1996，因此堆水池作業焊接工藝評定過程控制主要以EJ/T1027.12-1996標準（奧氏體焊接工藝評定）進行控制。CENTER工程建設堆水池現場作業所涉及的焊接工藝評定主要有兩類：現場產生的工藝評定、外場轉移的工藝評定。根據EJ/T1027.12標準要求，焊接工藝評定的主要變素為母材、母材規格、焊材、焊材規格、焊接形式、焊接方法等，根據變素要求目前堆水池安裝作業所需現場實施的焊接工藝評定多達21個。本章節對兩類焊接工藝評定的實施過程進行介紹，并提出相應質量控制措施，以保證堆水池安裝作業焊接質量受控。

2.1 工程建設轉移的焊接工藝評定

考慮到焊接工藝評定的實施周期、成本，根據工程建設的實際需求，在特定的情況下轉移滿足需求的焊接工藝評定，不僅可以縮短焊接工藝評定的周期，同時可以降低其成本，而對于這些轉移的焊接工藝評定，目前轉移的前提主要是在滿足需轉移的焊接工藝評定各項變素完全覆蓋的基礎上，還需對其施工能力進行評定。

2.2 現場制作的焊接工藝評定

依據EJ/T1027.12-1996標準的要求，對堆水池拼裝作業“焊接工藝評定”現場實施的整個過程，通過技術、管理兩個層面進行質量控制。對于技術質量控制，主要是依據焊接工藝評定所引用的標準、技術規格書及相應圖紙中的技術要求，對工藝評定的有效性、內容等涉及的參數要求在焊接工藝評定實施、正式焊接實施全過程進行控制。如針對“母材、焊材的型號、形狀、規格”、接頭形式、焊接方向與位置、焊接參數、破壞性試驗項目及數量等方面對現場施工過程中編織的預焊接工藝規程進行技術層面的控制，以確保預焊接工藝規程中電流大小、焊接方式、坡口形式等設定的技術參數滿足施工要求。

對于管理層面的質量控制，主要是通過編制特殊質量計劃及不銹鋼焊接工藝規定在堆水池拼裝焊接工藝評定實施過程中進行控制。質量計劃實施的整個流程主要由先決條件檢查、焊材準備、坡口加工及檢查、焊件組對、焊前充氬保護（需要時）、焊接、焊縫外觀檢查、無損檢驗、試件加工及破壞性試驗和復驗、試驗結果評定、報告的整理審批等。對于焊接工藝評定實施過程中的控制，本文主要從先決條件檢查、焊材準備、坡口加工及檢查、焊件組對、焊前充氬保護（需要時）、焊接幾個關鍵工序進行介紹，并提出相應控制措施。

2.2.1 先決條件檢查

先決條件檢查主要從人、機、料、法、環5個方面進行控制，具體包括下述幾個方面：檢查組裝人員、材料、儀器儀表、設備、環境和技術文件是否滿足。

2.2.2 焊材準備

目前，對于焊材填充材料的質量控制，主要從其采購、檢驗、入庫、出庫、烘焙、回收6個方面加以控制，同時焊絲標識應清晰可辨，標識不清晰或無標識的焊絲禁止領用。

2.2.3 坡口的加工及檢查

坡口的作用主要是增大熔深，提高焊縫截面的有效厚度，使焊縫的強度達到設計要求。

2.2.4 焊件組對

焊件組對前，應將待焊表面和坡口兩側鄰近15mm范圍內的油、銹、污物等清理干凈，并符合焊接工藝評定指導書要求，當焊口的局部間隙過大時，應進行修整到規定尺寸，嚴禁在間隙內加填塞物。endprint

2.2.5 焊接

焊接也稱作熔接，是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料的制造工藝及技術。焊縫的兩側在焊接時，會受到焊接熱作用，而發生了組織和性能變化，即焊接熱影響區，焊接熱影響區由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮，冷卻后易在焊件中便產生焊接應力和變形。

由于焊接的重要性，為保證焊接的質量，因此在進行焊接操作時，質量控制人員需注意以下事項。

（1）焊工在焊接前應仔細查閱相關的焊接工藝文件，并檢查所使用的焊接材料是否正確。

（2）焊接工藝采用的焊接方法、技術參數按焊接工藝評定指導書的規定執行。

（3）為避免焊后變形，應采取相應控制措施。

（4）焊接時，充氬保護未達到指導厚度時，不得停止。

（5）嚴禁在坡口外母材表面引弧，熄弧。

（6）多層多道焊的接頭應錯開，焊道銜接處應平緩過渡，焊工在焊接過程中應檢查各焊道的質量，對影響焊縫質量的熔渣及飛濺物等缺陷予以清除后，方可進行下一焊道的焊接。

（7）在薄壁管道焊接時，可以采用間斷焊接措施，以減小焊接變形所引起的錯邊。

（8）有預熱要求的焊件在整個焊接過程中應不低于預熱溫度。

3 結語

本文以反應堆水池筒體安裝焊接為例，對現場轉移的焊接工藝評定、現場產生的焊接工藝評定實施整個過程，通過技術、管理兩個層次進行質量控制，提出了相應的控制措施，為后續施工的管理進行指導。目前堆水池拼裝焊接工作已全部完成，實踐證明現場實施中的焊接工藝評定各過程質量受控。

參考文獻

[1] 王澤平，周濤，付濤.中、美、法核電標準比較研究[J].華北電力大學學報，2009（4）：1-5.

[2] 陳秀清，孫志廣，武振凱.提高焊接工藝評定的有效方法[J].熱加工工藝，2013，42（7）：196-197.

[3] ASME-IX（2010），焊接和釬焊評定[S].2010.

[4] NB/T20002.3（2013），壓水堆核電廠核島機械設備焊接規范[S].2013.

[5] EJ/T1027.12（1996），壓水堆核電廠核島機械設備焊接規范奧氏體不銹鋼焊接工藝[S].1996.

[6] NB/T47014（2011），承壓設備焊接工藝評定[S].2011.

[7] RCCM-2000-2002遺補，RCCM標準焊接篇[S].endprint