壓力容器焊接工藝評定的監(jiān)督檢驗(yàn)

鐘榮高

（自貢市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所，四川 自貢 643000）

0 前言

TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》4.2.1（3）規(guī)定：監(jiān)檢人員應(yīng)當(dāng)對焊接工藝評定的過程進(jìn)行監(jiān)督。在《鍋爐壓力容器產(chǎn)品監(jiān)督規(guī)則》壓力容器監(jiān)督檢驗(yàn)項(xiàng)目表中對焊接工藝評定的監(jiān)督檢驗(yàn)類別為A類監(jiān)檢項(xiàng)目。可見，焊接工藝評定的監(jiān)督檢驗(yàn)工作，具有非常重要的地位，應(yīng)予高度的重視。然而，怎樣才能做好該項(xiàng)工作，現(xiàn)行的《鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能檢驗(yàn)規(guī)則》及上級監(jiān)察部門的相關(guān)文函，均未給出具體的規(guī)定，在此將根據(jù)國家對壓力容器監(jiān)督檢驗(yàn)的意圖和對焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)的理解，結(jié)合焊接工藝評定的實(shí)踐，探討該如何做好壓力容器焊接工藝評定監(jiān)督檢驗(yàn)工作。

1 焊接工藝評定監(jiān)督檢驗(yàn)的必要性

壓力容器焊接工藝評定監(jiān)督檢驗(yàn)的目的是驗(yàn)證焊接工藝評定過程的符合性，評定結(jié)果的真實(shí)可靠性，評定結(jié)論的正確性。確保評定合格的工藝用于產(chǎn)品焊接時(shí)，產(chǎn)品焊接接頭的使用性能符合要求。

壓力容器焊接工藝評定監(jiān)督檢驗(yàn)的過程和內(nèi)容是：監(jiān)督檢驗(yàn)任務(wù)受理→監(jiān)督檢驗(yàn)準(zhǔn)備→工藝評定資料審查→工藝評定現(xiàn)場觀察及實(shí)物確認(rèn)→工藝評定資料確認(rèn)。

要實(shí)現(xiàn)壓力容器焊接工藝評定監(jiān)督檢驗(yàn)的目的，監(jiān)檢人員首先應(yīng)對壓力容器焊接工藝評定工作有足夠的認(rèn)識，明確壓力容器焊接工藝評定的目的和意義，學(xué)習(xí)了解焊接方面的專業(yè)知識，掌握焊接工藝評定相關(guān)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、評定方法和判定準(zhǔn)則，熟悉焊接工藝評定的過程。

為什么壓力容器制造要進(jìn)行焊接工藝評定，并且還要對壓力容器制造焊接工藝評定進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)？因?yàn)閴毫θ萜魇蔷哂斜ā⑿孤┪ｋU(xiǎn)的特種設(shè)備，一旦失效，將會危及人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。連接壓力容器各部件的焊接接頭，是壓力容器承載時(shí)的薄弱部位，因?yàn)楹缚p是在小冶金過程中形成的，焊接熱影響區(qū)的不同部位在焊接過程中經(jīng)受不同的熱作用而具有不同的組織和性能，整個(gè)焊接接頭的組織和性能具有較大的不均勻性。焊接過程中是局部加熱，一方面不可避免的產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和變形，另一方面難免產(chǎn)生氣孔、夾渣、未熔合、未焊透和裂紋等缺陷，而且在焊縫的部位還會引起應(yīng)力集中，所有這些問題，都直接影響著焊接接頭的性能，影響著壓力容器的承載能力。要解決這些問題，除了提高焊工的操作技能，采用性能穩(wěn)定的設(shè)備外，更重要的是要有正確的焊接工藝。

2 焊接工藝評定

正確的焊接工藝是通過焊接工藝評定來確認(rèn)的。焊接工藝評定是為驗(yàn)證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進(jìn)行的試驗(yàn)過程及結(jié)果評價(jià)。焊接工藝評定的目的就是驗(yàn)證焊接工藝的正確性。焊接工藝正確性的判斷準(zhǔn)則是焊接接頭的使用性能。焊接工藝評定的對象是各種焊接方法通用焊接工藝評定因素和每種焊接方法專用焊接工藝評定因素，其意圖是確認(rèn)在這些因素確定的焊接條件下焊接接頭使用性能是否滿足要求。如果經(jīng)確認(rèn)結(jié)果能夠滿足要求，就證明這個(gè)工藝是正確的，采用這個(gè)工藝所限定焊接條件焊接產(chǎn)品施焊時(shí)，產(chǎn)品的焊接接頭的使用性能也能夠滿足要求。

焊接工藝評定的具體過程是：按照產(chǎn)品合同、產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣、國家法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)范、相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對焊縫的使用性能要求，結(jié)合本單位的焊接技術(shù)能力及被焊母材的可焊接性，編制預(yù)焊接工藝評定規(guī)程；按照預(yù)焊接工藝規(guī)程制備試件和焊接試件；按照焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求加工試樣；按照焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行試驗(yàn)；按照焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并出具焊接工藝評定報(bào)告。

壓力容器制造單位在制造壓力容器過程中，是否按照技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行了焊接工藝評定，評定的條件和過程是否符合要求，評定的結(jié)果是否真實(shí)可靠，都由質(zhì)量監(jiān)督部門檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)對其進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)，確認(rèn)其過程和結(jié)果的真實(shí)性和符合性。這就是將焊接工藝評定環(huán)節(jié)作為A類監(jiān)檢項(xiàng)目，并要求對焊接工藝評定過程進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)的原因所在。

3 焊接工藝評定監(jiān)督檢驗(yàn)的工作

由于壓力容器最基本的使用性能是承壓，所以壓力容器焊接工藝評定的判斷準(zhǔn)則在NB/T 47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評定》標(biāo)準(zhǔn)中是以焊接接頭的力學(xué)性能、彎曲性能、沖擊韌性的符合性為判斷準(zhǔn)則（當(dāng)壓力容器的使用性能有其他要求時(shí)，還應(yīng)重新制定評定規(guī)則和判斷準(zhǔn)則）。因此在進(jìn)行焊接工藝評定的監(jiān)督檢驗(yàn)工作前，監(jiān)督檢驗(yàn)人員除了要學(xué)習(xí)焊接工藝學(xué)、金屬學(xué)及熱處理等相關(guān)理論知識外，還要了解NB/T47014-2011(JB/T4708)承壓設(shè)備焊接工藝評定、GB/T228金屬材料拉力試驗(yàn)、GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法、GB/T2653焊接接頭彎曲試驗(yàn)方法等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)過程。

為了實(shí)現(xiàn)壓力容器焊接工藝評定監(jiān)督檢驗(yàn)的目的，在實(shí)施壓力容器焊接工藝評定的監(jiān)督檢驗(yàn)過程中，還應(yīng)認(rèn)真做好以下工作：

（1）資料審查。

檢驗(yàn)人員在接到焊接工藝評定報(bào)檢后，應(yīng)對工藝評定的如下資料進(jìn)行審查，以保證工藝評定的符合性。

a.鋼材焊接性能資料的審查。

鋼材的焊接性能，是焊接工藝評定的基礎(chǔ)，對于低合金高強(qiáng)鋼、耐熱鋼、低溫用鋼、耐蝕鋼等材料的焊接工藝評定，只有充分掌握了材料的焊接性，才有可能使焊接工藝評定獲得成功，因此，在擬定預(yù)焊接工藝規(guī)程前，制造單位必須通過各種方式和途徑收集鋼材的焊接性資料或進(jìn)行焊接性試驗(yàn)，以掌握鋼材的焊接性。對于合金元素種類多且含量高的合金鋼，如果沒有充分掌握材料的焊接性能，要使焊接工藝評定合格，是很困難的。因此，對于可焊性較差的材料，制造單位必須向監(jiān)檢人員提供鋼材可焊性資料，否則監(jiān)檢人員可以不受理其監(jiān)檢。

b.預(yù)焊接工藝規(guī)程審查。

預(yù)焊接工藝規(guī)程是為進(jìn)行焊接工藝評定所擬定的焊接工藝文件，其內(nèi)容就是焊接工藝評定需要評定的焊接條件（工藝因素），編制預(yù)焊接工藝規(guī)程的實(shí)質(zhì)是確定需要評定的焊接條件，對預(yù)焊接工藝規(guī)程進(jìn)行審查，目的是確認(rèn)預(yù)焊接工藝規(guī)程的正確性。

審查預(yù)焊接工藝規(guī)程正確性的判定準(zhǔn)則是焊接條件（工藝因素）與評定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的評定準(zhǔn)則要求的符合性，與鋼材可焊性的符合性。預(yù)焊接工藝評定審查的具體內(nèi)容是：依據(jù)NB/T47014-2011標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的評定準(zhǔn)則，確認(rèn)母材鋼號、填充金屬、試件厚度與焊件厚度、焊后熱處理、重要因素、補(bǔ)加因素的替代與覆蓋是否符合要求等；依據(jù)鋼材的焊接性能，確認(rèn)制定的預(yù)熱溫度、層間溫度、后熱溫度、焊后熱處理、線能量等是否符合鋼材的焊接特性。依據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求，確認(rèn)評定的焊接條件能夠滿足產(chǎn)品的施焊要求。

c.評定用母材、焊材的質(zhì)量證明文件的審查。

要使焊接工藝評定的結(jié)果真實(shí)可靠，首先評定用母材、焊材應(yīng)當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。證明材料是否符合要求的基本證據(jù)是材料的質(zhì)量證明書，審查質(zhì)量證明文件的內(nèi)容包括以下方面：一是質(zhì)證書的真?zhèn)巫R別，質(zhì)證書應(yīng)符合《固定式壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》的要求；二是質(zhì)證書與實(shí)物的符合性；三是質(zhì)證書中的信息與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的符合性。

（2）實(shí)物確認(rèn)。

實(shí)物確認(rèn)，是對在工藝評定過程中的人員、設(shè)備、材料、試板、試樣進(jìn)行識別和判定。如果評定過程中實(shí)物未經(jīng)確認(rèn)，評定過程不得繼續(xù)進(jìn)行；經(jīng)確認(rèn)的實(shí)物不符合要求時(shí)，可終止對工藝評定過程的監(jiān)檢。實(shí)物確認(rèn)的內(nèi)容是：

a.確認(rèn)參加工藝評定的人員，是否是該生產(chǎn)單位的技術(shù)熟練的焊接人員。

b.確認(rèn)評定過程中所用設(shè)備是否處于完好狀態(tài)，所有的儀器設(shè)備是否經(jīng)過計(jì)量檢定且在有效期內(nèi)。

c.確認(rèn)評定試板的移植鋼印是否正確，所用焊材是否正確。

d.確認(rèn)每一個(gè)試樣上的標(biāo)記是否正確。

e.確認(rèn)試板上各試樣取樣的位置的正確性。

f.確認(rèn)各試樣加工尺寸、精度的正確性。

g.確認(rèn)試驗(yàn)條件和現(xiàn)場的環(huán)境條件是否符合性（特別注意沖擊試樣的試驗(yàn)溫度）要求。

h.確認(rèn)彎曲試驗(yàn)后彎曲試樣的彎曲角度是否符合性。

i.確認(rèn)評定結(jié)果與判定準(zhǔn)則的符合性。

（3）現(xiàn)場觀察。

現(xiàn)場觀察是指監(jiān)督檢驗(yàn)人員在工藝評定的現(xiàn)場，對工藝評定的某些過程的觀察，確定評定過程的真實(shí)性。監(jiān)檢過程中注意觀察的內(nèi)容是：

a.評定過程中所有儀器設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，所有顯示數(shù)據(jù)是否真實(shí)可靠。

b.試件施焊所采用的參數(shù)是否與預(yù)焊接工藝規(guī)程相一致，焊條、焊劑的烘烤是否按照要求進(jìn)行，手工焊焊接速度的測量和數(shù)據(jù)的采集是否正確。

c.實(shí)際施焊的數(shù)據(jù)是否在預(yù)焊接工藝規(guī)程所規(guī)定的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)；施焊記錄是否真實(shí)記錄了現(xiàn)場實(shí)際施焊的數(shù)據(jù)。

d.試樣加工過程是否按照試樣加工工藝的要求進(jìn)行，要特別觀察沖擊試樣缺口方位的加工的正確性。

e.試驗(yàn)所運(yùn)用的標(biāo)準(zhǔn)、所使用的試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)的環(huán)境條件、試驗(yàn)過程是否符合工藝評定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，試驗(yàn)結(jié)果是否正確。

（4）資料確認(rèn)。

焊接工藝評定監(jiān)督檢驗(yàn)過程中的資料確認(rèn)，是對焊接工藝評定過程中的記錄、報(bào)告的審核，監(jiān)督檢驗(yàn)人員依據(jù)在工藝評定過程中的實(shí)物確認(rèn)、現(xiàn)場觀察到的實(shí)際情況作為判斷準(zhǔn)則，對記錄、報(bào)告中的信息進(jìn)行核準(zhǔn)，驗(yàn)證記錄的真實(shí)性、報(bào)告結(jié)論的正確性。

資料確認(rèn)的內(nèi)容包括：焊條、焊劑的烘烤記錄、施焊記錄、焊縫外觀檢查記錄、無損檢測記錄、試樣的加工工藝及執(zhí)行記錄，無損檢測記錄和報(bào)告、拉力試驗(yàn)報(bào)告、彎曲試驗(yàn)報(bào)告、沖擊試驗(yàn)報(bào)告、金相檢驗(yàn)報(bào)告、化學(xué)成分分析報(bào)告、工藝評定報(bào)告等。

經(jīng)確認(rèn)符合要求的資料，監(jiān)督檢驗(yàn)人員應(yīng)在資料上簽字。

4 結(jié)論

焊接工藝評定的監(jiān)督檢驗(yàn)是一項(xiàng)重要而嚴(yán)肅的技術(shù)工作，做好該項(xiàng)工作不僅能控制工藝評定的正確性，更重要的是能保證壓力容器的安全性能。要做好該項(xiàng)工作，要求監(jiān)督檢驗(yàn)人員不僅要具備焊接專業(yè)的相關(guān)知識和掌握相關(guān)的法律、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，熟悉焊接工藝評定過程，在實(shí)施監(jiān)督檢驗(yàn)過程中還要有嚴(yán)肅、認(rèn)真、務(wù)實(shí)、負(fù)責(zé)的態(tài)度，才能達(dá)到預(yù)期目的，不負(fù)使命。

[1]TSG R0004-2009，固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].

[2]NB/T47014-2011，承壓設(shè)備焊接工藝評定[S].

[3]國質(zhì)檢鍋[2003]194附件：3.鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能檢驗(yàn)規(guī)則[S].