核島環(huán)吊鋼牛腿安裝焊接的質(zhì)量控制

何從輝+路忠亮

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

【關(guān)鍵詞】焊接；環(huán)吊鋼牛腿；質(zhì)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(shè)過(guò)程中，大量的設(shè)備、部件需要進(jìn)行焊接，它是物項(xiàng)制造過(guò)程中的主導(dǎo)工藝和關(guān)鍵技術(shù)之一。由于焊接質(zhì)量關(guān)系到核電站的安全及質(zhì)量，因此如何有效地保證焊接的質(zhì)量是工程建造過(guò)程中的關(guān)注焦點(diǎn)。在成熟的技術(shù)支持的基礎(chǔ)上，還需要建立一套完善的焊接質(zhì)量控制系統(tǒng)，規(guī)范系統(tǒng)內(nèi)人員的質(zhì)量行為與活動(dòng)，建立有效的、全員參與的質(zhì)量體系。

1 概述

焊接接頭的形成包括了加熱、溶化、結(jié)晶各個(gè)階段，相當(dāng)于一次冶金過(guò)程，相當(dāng)于一次冶金過(guò)程。它的主要特點(diǎn)是：熔池溫度高、冶金時(shí)間短、熔池體積小、冷卻速度快。如果操作不按規(guī)程進(jìn)行，很容易出現(xiàn)種種缺陷。影像焊接接頭質(zhì)量的因素很多，如果能進(jìn)行有效控制，消除不利因素，就可以提高焊接質(zhì)量。

2 核島環(huán)吊鋼牛腿安裝焊接的特點(diǎn)

2.1 工程概況

核島環(huán)吊鋼牛腿是重要的承載構(gòu)件，用于支承裝卸核燃料及設(shè)備用的環(huán)形吊車(chē)，其核安全等級(jí)為2 級(jí)，質(zhì)保等級(jí)為QA1 級(jí)。其鋼板厚度大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接施工難度大。

牛腿在與鋼襯里焊接前首先在車(chē)間焊接完成，并經(jīng)檢驗(yàn)合格，然后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，與鋼襯里組對(duì)焊接。

2.2 施工流程

環(huán)吊鋼牛腿安裝的工藝流程是：

環(huán)吊牛腿合格出廠(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)安裝條件具備，安裝前測(cè)量，鋼襯里壁板開(kāi)孔，牛腿吊裝，二次切割，坡口打磨，組對(duì)點(diǎn)焊，焊接，焊后測(cè)量，無(wú)損檢測(cè)，錨固鋼筋的機(jī)械連接，隱蔽。

牛腿全部在現(xiàn)場(chǎng)安裝，采取二次切割筒體壁板的方法準(zhǔn)確定位和組對(duì)，其順序?yàn)榫?、?duì)稱(chēng)的在十一段壁板上安裝，避免出現(xiàn)某一邊過(guò)于集中，造成此處筒體壁板的嚴(yán)重變形。

3 焊接質(zhì)量控制體系的建立

按照核安全法規(guī)的要求，須建立質(zhì)量控制體系，質(zhì)量控制環(huán)節(jié)及質(zhì)量控制點(diǎn)。

3.1 建立質(zhì)量控制環(huán)節(jié)

為使焊接結(jié)果滿(mǎn)足要求，對(duì)焊接過(guò)程所需要的人、機(jī)、料、法、環(huán)等需要控制的過(guò)程進(jìn)行綜合考慮，形成焊接質(zhì)量的控制環(huán)節(jié)。

3.2 確定焊接質(zhì)量環(huán)節(jié)下的焊接質(zhì)量控制點(diǎn)

焊接質(zhì)量控制系統(tǒng)中有多個(gè)控制環(huán)節(jié)，控制環(huán)節(jié)中又有需要控制的重點(diǎn)活動(dòng)，這些重點(diǎn)活動(dòng)稱(chēng)之為質(zhì)量控制點(diǎn)。如：焊接工藝評(píng)定、產(chǎn)品焊接試板、焊工資格、焊接材料等。

3.3 組織機(jī)構(gòu)及人員配備

為保證焊接質(zhì)量控制系統(tǒng)能有效運(yùn)行，必須有相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行組織協(xié)調(diào)工作，并配備責(zé)任人員，負(fù)責(zé)貫徹焊接的法律、法規(guī)，編審工藝試驗(yàn)方案，實(shí)施方案等工作。

所有人員都應(yīng)進(jìn)行質(zhì)保培訓(xùn)，具備相應(yīng)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(zhì)量控制相關(guān)文件

須編制相應(yīng)的質(zhì)量控制文件，將焊接施工的過(guò)程、相關(guān)要求和規(guī)定，用程序的形勢(shì)有系統(tǒng)、有條理地編制成大家能理解且使用的文件和焊接質(zhì)量記錄，并應(yīng)讓施工人員理解所有的程序及記錄，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行解釋和澄清，包括：設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū)、施工方案、質(zhì)量計(jì)劃、焊接工藝卡、焊接記錄等。

4 焊接質(zhì)量控制

4.1 建立焊工管理環(huán)節(jié)的控制點(diǎn)

4.1.1 焊工培訓(xùn)、考試及取證

民用核安全設(shè)備焊工焊接操作工須參加相應(yīng)的理論及操作的培訓(xùn)，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(fā)資格證書(shū)。

參加鋼襯里環(huán)吊牛腿安裝焊接的焊工和焊接操作工應(yīng)具備能完成相關(guān)工作的能力和經(jīng)驗(yàn)，而且必須取得符合HAF603 規(guī)定的資格證書(shū)，在焊工項(xiàng)目考試合格項(xiàng)目代號(hào)適用范圍內(nèi)進(jìn)行核安全設(shè)備焊接活動(dòng)。

4.1.2 焊工持證上崗管理

民用核安全設(shè)備焊工焊接操作工資格管理規(guī)定要求，從事民用核安全設(shè)備活動(dòng)的焊工、焊接操作工依據(jù)該規(guī)定參加考核并取得資格證書(shū)后，方可從事民用核安全設(shè)備焊接活動(dòng)。

4.1.3 焊工業(yè)績(jī)和檔案管理

對(duì)焊工的業(yè)績(jī)和檔案進(jìn)行系統(tǒng)的管理，將有利于有效地執(zhí)行HAF603 的規(guī)定，控制焊工的焊接行為，保持焊接資質(zhì)，同時(shí)有利于進(jìn)行考核，進(jìn)而對(duì)焊工采取鼓勵(lì)、培訓(xùn)等措施。

4.2 焊接設(shè)備

焊接設(shè)備是焊接過(guò)程中關(guān)鍵的生產(chǎn)要素，包括焊接設(shè)備、測(cè)量設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、其他設(shè)備以及各種工機(jī)具需要關(guān)注焊接設(shè)備采購(gòu)、設(shè)備完好、焊接設(shè)備儀表定期巡檢三個(gè)控制點(diǎn)。

所有設(shè)備性能完好，出廠(chǎng)質(zhì)量證明文件齊全，建立臺(tái)帳，進(jìn)行有效的管理。對(duì)于需要標(biāo)定的儀器儀表，必須按期標(biāo)定，在有效期內(nèi)使用，同時(shí)，應(yīng)實(shí)行周檢制度。

4.3 牛腿合格

在安裝前，牛腿已焊接完成，運(yùn)送在現(xiàn)場(chǎng)與鋼襯里組對(duì)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(chǎng)，焊接記錄、無(wú)損檢測(cè)報(bào)告等各項(xiàng)資料完整、齊全。

4.4 焊接材料管理

焊接材料的管理控制環(huán)節(jié)包括焊接材料的采購(gòu)、驗(yàn)收及復(fù)驗(yàn)、保管、烘干、發(fā)放與回收等控制點(diǎn)。其中焊接材料的保管包括焊接材料一級(jí)、二級(jí)庫(kù)的保管，出入庫(kù)等級(jí)等。環(huán)吊牛腿現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫采用CHE427HR 焊條進(jìn)行焊接，焊材必須復(fù)驗(yàn)合格，并符合《配套焊材采購(gòu)技術(shù)規(guī)格書(shū)》的相關(guān)要求。

4.5 焊接工藝評(píng)定及工藝管理

應(yīng)盡可能使用成熟的工藝，如工藝發(fā)生變化，必須對(duì)工藝文件重新編制，進(jìn)行更改，替換無(wú)效文件，并嚴(yán)格貫徹實(shí)施。

4.6 產(chǎn)品施焊管理

4.6.1 環(huán)境

由于施焊是在室外進(jìn)行，因此必須考慮現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境因素，當(dāng)焊接環(huán)境出現(xiàn)以下情況，必須采取有效措施，以保證焊接質(zhì)量，否則禁止施焊。

4.6.2 過(guò)程控制

強(qiáng)化施工人員的工藝紀(jì)律，嚴(yán)格按程序施工，杜絕焊條不保溫、大電流施焊等違章現(xiàn)象，同時(shí)，QC 人員加強(qiáng)對(duì)施焊過(guò)程的監(jiān)督。

4.7 測(cè)量與無(wú)損檢測(cè)

4.7.1 測(cè)量

在牛腿安裝過(guò)程中需要進(jìn)行多次測(cè)量，測(cè)量首先要保證牛腿本身的焊接；其次，由于36 個(gè)牛腿需要按要求均布在11 段圓周壁板上，相對(duì)位置有嚴(yán)格要求；此外，牛腿的安裝將影響隨后環(huán)吊軌道的安裝，因此需要嚴(yán)格控制。

4.7.2 無(wú)損檢測(cè)

牛腿安裝涉及VT、PT、LT、RT 等無(wú)損檢測(cè)形式。無(wú)損檢測(cè)只是檢測(cè)焊接的質(zhì)量，而焊接的質(zhì)量與檢測(cè)無(wú)關(guān)，但若不合格的焊接被檢測(cè)為合格，將為核電廠(chǎng)的運(yùn)行帶來(lái)質(zhì)量和安全風(fēng)險(xiǎn)，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(wú)損檢測(cè)的專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果幾乎就意味著焊接質(zhì)量的最終結(jié)論，質(zhì)量控制應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注無(wú)損檢測(cè)人員的資質(zhì)、程序的執(zhí)行、設(shè)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(shí)，應(yīng)按照相應(yīng)的返修規(guī)程進(jìn)行，同一位置返修不應(yīng)超過(guò)兩次，返修后必須重新進(jìn)行檢測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

焊接質(zhì)量的控制可總結(jié)為：合格的焊工使用合格的材料和設(shè)備按照有效的工藝進(jìn)行操作并形成有效、完整的記錄的過(guò)程。通過(guò)加強(qiáng)質(zhì)量控制可以有效地提高焊接質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，控制核電站的建造風(fēng)險(xiǎn)。本文以核島環(huán)吊鋼牛腿的安裝焊接為例，探討了焊接過(guò)程中的質(zhì)量控制。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：李書(shū)培]