某核电站反应堆厂房安全壳钢衬里焊接施工管理

中国核工业华兴建设有限公司 （江苏南京 210019） 杨永臣

1.概述

核电站安全壳是核反应堆的围护结构，是继核燃料包壳、压力壳之后的第三道安全屏障，也是最后一道安全屏障。钢衬里是安全壳的重要组成部分，它位于安全壳的内壁，在核电站运行过程中起着极其重要的密封防泄漏的作用。根据《压水堆核电土建设计与建造规程》（RCC—G）的规定，钢衬里为二级设备，其焊缝质量等级为一级，需要经过目视检测、渗透检测、真空盒检漏及射线检测等多道工序，因此钢衬里焊接质量的好坏将直接影响到核电站的安全性能。国内某核电站钢衬里焊接施工过程中采取了一系列控制措施，收到了较好的成效。

2.焊工资质管理

焊工的操作技能是决定焊接质量的重要因素，操作者技能不佳，将会产生气孔、夹渣及未熔合等缺陷，甚至会引起焊接接头性能的变化。核电站钢衬里的焊接，均由通过国务院核安全监管部门组织的理论和操作技能考试并取得相应资格证书的焊工施焊。每位焊工均需佩戴胸牌，胸牌上包括焊工的基本信息以及所取得的合格项目，以便质量监督人员在检查焊工资质时，核对焊工所从事焊接工作与合格项目的一致性。对于首次上岗的焊工，根据其获得的资格项目选取有代表性的项目通过焊接试验件的方式进行考核，合格后方能上岗。

对所有的焊工建立档案，归档和保存焊工的有关资料，以便对焊工的考试取证情况、焊接工作情况及焊接施工活动状态进行记录和跟踪管理。每个月对焊工的焊接质量行为进行评价，如发现焊工技能水平下降，不能满足质量要求或出现重大违规现象时，应停止其焊接工作并对其重新培训或考核。

实际操作培训工作应由责任心强、技术熟练的焊工技师作指导，对每个焊工在操作过程中存在的问题分别进行讲解，并制定改进措施，焊工根据改进措施进行针对性的练习。此外，通过设立焊接质量奖惩制度，举办焊工技能比赛，推行班组质量标杆建设等管理手段来提高焊工技能水平，提升质量意识。

3.焊材、设备管理

焊材经验收合格后，存入专用的焊材库，牌号、批号、规格、生产日期及检验状态不同的焊材分区域存放，并标有标签。库房内配备保温、除湿设施（空调、除湿机），设立焊材管理员，每天定时检查记录焊材库的温湿度，并负责焊材的烘干、发放及回收，同时做好详细记录。焊工班长根据当天的生产任务和施工部位填写焊材发放单，由技术人员确认后，焊材管理员按焊材发放单上的需求量将烘干后的焊材分批发放给焊工。

焊条在烘焙时，每个烘箱上挂有标牌，记录烘箱内焊材的牌号、批号、规格、烘焙温度和烘焙时间。经烘干后的焊条转入保温箱中保存，同一烘箱内只能烘焙一种牌号的焊条，同一保温箱中只能保温一种牌号的焊条。焊工持保温桶领取焊条，领用时放入保温筒，在每个工作日结束后，将剩余的焊条交回管理员。若烘干后的焊条搁置在常温下超过4h，则需重新烘干，焊条重复烘干不超过三次，超过三次以后作报废处理。

焊接施工过程中使用到的设备、仪器、仪表、量具及工具等，应严格按照国家计量有关规定进行定期检查、标定合格。对于可拆卸的仪表设备，如CO2气体流量计、Ar气表等送经政府部门授权的计量检定机构标定，出具检定合格报告；对于无法拆卸的仪表设备，如直流焊机、气体保护焊机、埋弧焊机等，使用已检定合格的钳形电流表进行检查，根据计算误差是否在焊机说明书规定的仪表允许误差范围内，判断焊机的可靠程度；对于无法拆卸又不具备自检条件的仪表设备，如焊条、焊剂烘箱等，邀请经政府部门授权的计量检定机构人员到现场进行标定。焊工自用的保温筒每三个月由设备管理员进行一次检查，符合保温要求的粘贴合格标签。

4.焊接工艺制定流程

钢衬里焊接施工中，焊工采用多大的电流和电压、使用何种操作手法等参数，是依据焊接工艺卡进行作业的，焊接工艺卡是由技术人员根据焊接工艺评定编制用于指导施工的文件。

对于一项焊接工艺评定，由技术人员先拟定工艺评定指导书，由合格焊工按照指导书进行试件焊接。在经过无损检测和理化试验合格后，填写工艺评定报告，在此基础上编制焊接工艺规程，最后根据焊接工艺规程结合实际焊接接头的形式、母材尺寸编制不同的焊接工艺卡，在对应施焊区域张贴，用于指导焊接施工。

5.焊接施工过程控制

钢衬里焊接施工前，业主工程师检查焊工资质、焊接设备、焊接材料、焊接工艺、环境条件及组对工况均符合要求后，开启焊接工序控制点，焊工方可施焊。焊接过程中，技术员及时做好焊接施工记录，质量监督人员跟踪检查实际焊接过程与工艺要求的一致性。焊接完成后，进行无损检测，对存在超标缺陷的焊缝，探伤室发出焊缝返修通知单，施工部门开启不符合项报告以及返修质量计划，不符合项报告中对缺陷进行描述，制定拟采取的临时措施和纠正处理方案；质量计划中对返修各工序设控制点，通过各方签字放行的方式对整个返修过程进行控制，焊缝返修完成后再次进行无损检测。

同时为了验证产品焊缝的一致性，并保证与由焊接工艺评定所确定的操作工艺相一致，在同样的工艺参数、环境条件下，由产品施焊人员使用同样的焊接设备和焊接材料焊接见证试件，对见证件进行理化试验，进一步验证产品的可靠性。

6.施工环境控制

施工现场环境对焊接质量有着举足轻重的影响，相关标准、规范中对焊接作业区的风速、温湿度也提出了具体的要求。该核电站地处南方沿海地区，常年环境湿度大，风速较大，针对这一环境特点，在施焊现场配备风速仪和温湿度计，随时监测环境条件。当风速超标时，在施焊区域搭设防风棚；当环境湿度超标时，在焊前将待焊焊缝及两侧各50～100mm区域加热去除水分和湿气，必要时在周围设置除湿机、暖风机等设备对周围环境进行除湿、干燥，确保周围环境湿度符合要求后方可进行焊接。

此外，南方地区夏季气温较高，周期较长，焊接作业属于高温带电作业，焊工还需着厚重防护装，戴防护面罩，若焊工没有较好的精神状态势必影响正常的焊接操作。为此应做好以下几点：首先在焊接作业区挂设防晒网，避免阳光直晒，降低环境温度；其次给焊工配备“空调服”，降低焊工体表温度，创造较为舒适的作业环境，有助于提高作业效率和焊接质量。此举也符合我公司“关爱员工”的战略发展目标。

7.结语

该核电站二号机组核反应堆厂房钢衬里施工过程中，现场安装焊缝经射线检测一次合格率达到了99.49%。说明以上对焊接作业的管控措施取得了良好的效果，有效地保证了钢衬里的焊接质量，从而保证了核电站的安全性能，同时对其他工程的焊接施工管理提供了一定的借鉴意义。（20130901）