核岛环吊钢牛腿安装焊接的质量控制

何从辉+路忠亮

【摘 要】焊接是核电站建造过程中最重要的工艺之一，需要严格进行控制，以保证焊接的质量。本文以核岛环吊牛腿的安装焊接施工为例，从质量保证的角度，探讨了焊接过程中的质量控制。

【关键词】焊接；环吊钢牛腿；质量控制

0 前言

焊接是材料连接的一种低成本、高可靠的工艺方法。在核电站的建设过程中，大量的设备、部件需要进行焊接，它是物项制造过程中的主导工艺和关键技术之一。由于焊接质量关系到核电站的安全及质量，因此如何有效地保证焊接的质量是工程建造过程中的关注焦点。在成熟的技术支持的基础上，还需要建立一套完善的焊接质量控制系统，规范系统内人员的质量行为与活动，建立有效的、全员参与的质量体系。

1 概述

焊接接头的形成包括了加热、溶化、结晶各个阶段，相当于一次冶金过程，相当于一次冶金过程。它的主要特点是：熔池温度高、冶金时间短、熔池体积小、冷却速度快。如果操作不按规程进行，很容易出现种种缺陷。影像焊接接头质量的因素很多，如果能进行有效控制，消除不利因素，就可以提高焊接质量。

2 核岛环吊钢牛腿安装焊接的特点

2.1 工程概况

核岛环吊钢牛腿是重要的承载构件，用于支承装卸核燃料及设备用的环形吊车，其核安全等级为2 级，质保等级为QA1 级。其钢板厚度大，结构复杂，焊接施工难度大。

牛腿在与钢衬里焊接前首先在车间焊接完成，并经检验合格，然后运到现场，与钢衬里组对焊接。

2.2 施工流程

环吊钢牛腿安装的工艺流程是：

环吊牛腿合格出厂，现场安装条件具备，安装前测量，钢衬里壁板开孔，牛腿吊装，二次切割，坡口打磨，组对点焊，焊接，焊后测量，无损检测，锚固钢筋的机械连接，隐蔽。

牛腿全部在现场安装，采取二次切割筒体壁板的方法准确定位和组对，其顺序为均布、对称的在十一段壁板上安装，避免出现某一边过于集中，造成此处筒体壁板的严重变形。

3 焊接质量控制体系的建立

按照核安全法规的要求，须建立质量控制体系，质量控制环节及质量控制点。

3.1 建立质量控制环节

为使焊接结果满足要求，对焊接过程所需要的人、机、料、法、环等需要控制的过程进行综合考虑，形成焊接质量的控制环节。

3.2 确定焊接质量环节下的焊接质量控制点

焊接质量控制系统中有多个控制环节，控制环节中又有需要控制的重点活动，这些重点活动称之为质量控制点。如：焊接工艺评定、产品焊接试板、焊工资格、焊接材料等。

3.3 组织机构及人员配备

为保证焊接质量控制系统能有效运行，必须有相应的组织机构进行组织协调工作，并配备责任人员，负责贯彻焊接的法律、法规，编审工艺试验方案，实施方案等工作。

所有人员都应进行质保培训，具备相应的工作能力，特殊工种人员还必须具备有效的上岗资格证。

3.4 编制质量控制相关文件

须编制相应的质量控制文件，将焊接施工的过程、相关要求和规定，用程序的形势有系统、有条理地编制成大家能理解且使用的文件和焊接质量记录，并应让施工人员理解所有的程序及记录，必要时还应进行解释和澄清，包括：设计规格书、施工方案、质量计划、焊接工艺卡、焊接记录等。

4 焊接质量控制

4.1 建立焊工管理环节的控制点

4.1.1 焊工培训、考试及取证

民用核安全设备焊工焊接操作工须参加相应的理论及操作的培训，在核安全局选定的考核中心参加理论考试和操作技能考试，考试合格后由核安全局颁发资格证书。

参加钢衬里环吊牛腿安装焊接的焊工和焊接操作工应具备能完成相关工作的能力和经验，而且必须取得符合HAF603 规定的资格证书，在焊工项目考试合格项目代号适用范围内进行核安全设备焊接活动。

4.1.2 焊工持证上岗管理

民用核安全设备焊工焊接操作工资格管理规定要求，从事民用核安全设备活动的焊工、焊接操作工依据该规定参加考核并取得资格证书后，方可从事民用核安全设备焊接活动。

4.1.3 焊工业绩和档案管理

对焊工的业绩和档案进行系统的管理，将有利于有效地执行HAF603 的规定，控制焊工的焊接行为，保持焊接资质，同时有利于进行考核，进而对焊工采取鼓励、培训等措施。

4.2 焊接设备

焊接设备是焊接过程中关键的生产要素，包括焊接设备、测量设备、检测设备、其他设备以及各种工机具需要关注焊接设备采购、设备完好、焊接设备仪表定期巡检三个控制点。

所有设备性能完好，出厂质量证明文件齐全，建立台帐，进行有效的管理。对于需要标定的仪器仪表，必须按期标定，在有效期内使用，同时，应实行周检制度。

4.3 牛腿合格

在安装前，牛腿已焊接完成，运送在现场与钢衬里组对焊接。因此须检查安装前的上一道工序，即牛腿必须已焊接合格出厂，焊接记录、无损检测报告等各项资料完整、齐全。

4.4 焊接材料管理

焊接材料的管理控制环节包括焊接材料的采购、验收及复验、保管、烘干、发放与回收等控制点。其中焊接材料的保管包括焊接材料一级、二级库的保管，出入库等级等。环吊牛腿现场安装焊缝采用CHE427HR 焊条进行焊接，焊材必须复验合格，并符合《配套焊材采购技术规格书》的相关要求。

4.5 焊接工艺评定及工艺管理

应尽可能使用成熟的工艺，如工艺发生变化，必须对工艺文件重新编制，进行更改，替换无效文件，并严格贯彻实施。

4.6 产品施焊管理

4.6.1 环境

由于施焊是在室外进行，因此必须考虑现场的环境因素，当焊接环境出现以下情况，必须采取有效措施，以保证焊接质量，否则禁止施焊。

4.6.2 过程控制

强化施工人员的工艺纪律，严格按程序施工，杜绝焊条不保温、大电流施焊等违章现象，同时，QC 人员加强对施焊过程的监督。

4.7 测量与无损检测

4.7.1 测量

在牛腿安装过程中需要进行多次测量，测量首先要保证牛腿本身的焊接；其次，由于36 个牛腿需要按要求均布在11 段圆周壁板上，相对位置有严格要求；此外，牛腿的安装将影响随后环吊轨道的安装，因此需要严格控制。

4.7.2 无损检测

牛腿安装涉及VT、PT、LT、RT 等无损检测形式。无损检测只是检测焊接的质量，而焊接的质量与检测无关，但若不合格的焊接被检测为合格，将为核电厂的运行带来质量和安全风险，相反，若合格的焊接被检为不合格，将增加不必要的返修处理成本。无损检测的专业性极强，检测结果几乎就意味着焊接质量的最终结论，质量控制应重点关注无损检测人员的资质、程序的执行、设备仪器的完好、有效性方面。

4.8 焊缝返修的控制

需要返修时，应按照相应的返修规程进行，同一位置返修不应超过两次，返修后必须重新进行检测。

5 结语

焊接质量的控制可总结为：合格的焊工使用合格的材料和设备按照有效的工艺进行操作并形成有效、完整的记录的过程。通过加强质量控制可以有效地提高焊接质量，降低生产成本，控制核电站的建造风险。本文以核岛环吊钢牛腿的安装焊接为例，探讨了焊接过程中的质量控制。

【参考文献】

[1]李亚江.实用焊接技术手册[M].河北科学技术出版社，2002，9.

[2]张树勇.焊接质量控制浅论[J].一重技术，2005（6）.

[责任编辑：李书培]