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(yán)格進行控制，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)過程中，大量的設(shè)備、部件需要進行焊接，它是物項制造過程中的主導(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)量是工程建造過程中的關(guān)注焦點。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，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)晶各個階段，相當(dāng)于一次冶金過程，相當(dāng)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(guī)程進行，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

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，其核安全等級為2 級，質(zhì)保等級為QA1 級。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間焊接完成，并經(jīng)檢驗合格，然后運到現(xiàn)場，與鋼襯里組對焊接。

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，現(xiàn)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(xiàn)場安裝，采取二次切割筒體壁板的方法準(zhǔn)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(xiàn)某一邊過于集中，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。

3.1 建立質(zhì)量控制環(huán)節(jié)

為使焊接結(jié)果滿足要求，對焊接過程所需要的人、機、料、法、環(huán)等需要控制的過程進行綜合考慮，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

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

3.3 組織機構(gòu)及人員配備

為保證焊接質(zhì)量控制系統(tǒng)能有效運行，必須有相應(yīng)的組織機構(gòu)進行組織協(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)，編審工藝試驗方案，實施方案等工作。

所有人員都應(yīng)進行質(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，將焊接施工的過程、相關(guān)要求和規(guī)定，用程序的形勢有系統(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，必要時還應(yīng)進行解釋和澄清，包括：設(shè)計規(guī)格書、施工方案、質(zhì)量計劃、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

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。

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，而且必須取得符合HAF603 規(guī)定的資格證書，在焊工項目考試合格項目代號適用范圍內(nèi)進行核安全設(shè)備焊接活動。

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后，方可從事民用核安全設(shè)備焊接活動。

4.1.3 焊工業(yè)績和檔案管理

對焊工的業(yè)績和檔案進行系統(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)，同時有利于進行考核，進而對焊工采取鼓勵、培訓(xùn)等措施。

4.2 焊接設(shè)備

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

所有設(shè)備性能完好，出廠質(zhì)量證明文件齊全，建立臺帳，進行有效的管理。對于需要標(biāo)定的儀器儀表，必須按期標(biāo)定，在有效期內(nèi)使用，同時，應(yīng)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(xiàn)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(huán)節(jié)包括焊接材料的采購、驗收及復(fù)驗、保管、烘干、發(fā)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(huán)吊牛腿現(xiàn)場安裝焊縫采用CHE427HR 焊條進行焊接，焊材必須復(fù)驗合格，并符合《配套焊材采購技術(shù)規(guī)格書》的相關(guān)要求。

4.5 焊接工藝評定及工藝管理

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

4.6 產(chǎn)品施焊管理

4.6.1 環(huán)境

由于施焊是在室外進行，因此必須考慮現(xiàn)場的環(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 過程控制

強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，QC 人員加強對施焊過程的監(jiān)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(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(zhì)量，而焊接的質(zhì)量與檢測無關(guān)，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(zhì)量和安全風(fēng)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(yè)性極強，檢測結(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)重點關(guān)注無損檢測人員的資質(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，應(yīng)按照相應(yīng)的返修規(guī)程進行，同一位置返修不應(yīng)超過兩次，返修后必須重新進行檢測。

5 結(jié)語

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行操作并形成有效、完整的記錄的過程。通過加強質(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。本文以核島環(huán)吊鋼牛腿的安裝焊接為例，探討了焊接過程中的質(zhì)量控制。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李亞江.實用焊接技術(shù)手冊[M].河北科學(xué)技術(shù)出版社，2002，9.

[2]張樹勇.焊接質(zhì)量控制淺論[J].一重技術(shù)，2005（6）.

[責(zé)任編輯：李書培]