CENTER工程建设堆水池安装焊接工艺评定实施质量控制与分析

张敏++廖东波++刘国强

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.006

摘 要：焊接工艺是工程建设中一项普遍而重要的特殊工艺，对于核工程，焊接的质量往往决定了工程的质量。本文针对目前现场施工工艺评定的管理，以堆水池拼装焊接工艺评定实施过程质量控制为例，对现场焊接工艺评定实施过程的质量控制进行分析，提出了相应的控制措施，确保本工程焊接的质量整体受控，对其他工程建设管理进行一定的指导。

关键词：焊接工艺评定 堆水池 质量控制

中图分类号：TG43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（a）-0006-02

焊接工艺是工程建设中一项普遍而重要的特殊工艺，安装质量是核工程建设的生命线，而焊接质量是最重要的环节，只有在焊接的整个过程得到有效控制才能达到最终目的。对于核工程，压力容器的质量是其安全稳定运行的前提，目前压力容器的制造往往离不开焊接，一道不合格的焊缝往往会导致压力容器破口事故的产生，对于核反应堆而言往往是灾难性的，后果将不可控。

CENTER工程建设涉及各类核级、非核级、承压、非承压管道、设备之间的焊接工作，涉及的焊缝多达上万道，对于工程系统设备后期安全稳定运行，焊接的质量至关重要。本文以堆水池拼装焊接工艺评定实施过程质量控制为例，对现场焊接工藝评定实施过程的质量控制进行分析，提出了相应的控制措施，确保本工程焊接的质量整体受控。

1 焊接工艺评定相关标准

目前，我国在压水堆核电标准建设焊接工艺评定设计的标准主要有国家标准GB、GB/T系列，行业标准EJ和EJ/T系列，能源标准NB/T系列，涉及的国际标准主要有法国RCC-M和美国ASME系列标准（规范），这些标准在我国核电工程建设和设备国产化中发挥了重要的作用。

CENTER工程建设焊接所涉及的设备、管道、预埋件由不同设计单位/部门分别完成，因此不同的设计单位/部门技术规格书中规定的焊接工艺评定标准也各不相同。CENTER工程建设所涉及的工艺评定标准主要有GB50236-2011、EJ/1027-1996系列、NB/T47014-2011、NB/T20002-2013等国内标准，同时部分设备，如压力容器支撑环，则采用的是美国ASME标准，另外部分“核级”管道采用的又是法国RCC-M标准。

2 焊接工艺评定现场施工管理与质量控制

目前，堆水池安装作业涉及的活动主要由筒体拼装、底板拼装、锚勾与筒体拼接、套管与筒体拼装等，堆水池安装作业涉及的母材及其规定、焊材型号与规格、焊接位置、焊接方法等。由于堆水池作业焊接工艺评定标准采用EJ/T1027-1996，因此堆水池作业焊接工艺评定过程控制主要以EJ/T1027.12-1996标准（奥氏体焊接工艺评定）进行控制。CENTER工程建设堆水池现场作业所涉及的焊接工艺评定主要有两类：现场产生的工艺评定、外场转移的工艺评定。根据EJ/T1027.12标准要求，焊接工艺评定的主要变素为母材、母材规格、焊材、焊材规格、焊接形式、焊接方法等，根据变素要求目前堆水池安装作业所需现场实施的焊接工艺评定多达21个。本章节对两类焊接工艺评定的实施过程进行介绍，并提出相应质量控制措施，以保证堆水池安装作业焊接质量受控。

2.1 工程建设转移的焊接工艺评定

考虑到焊接工艺评定的实施周期、成本，根据工程建设的实际需求，在特定的情况下转移满足需求的焊接工艺评定，不仅可以缩短焊接工艺评定的周期，同时可以降低其成本，而对于这些转移的焊接工艺评定，目前转移的前提主要是在满足需转移的焊接工艺评定各项变素完全覆盖的基础上，还需对其施工能力进行评定。

2.2 现场制作的焊接工艺评定

依据EJ/T1027.12-1996标准的要求，对堆水池拼装作业“焊接工艺评定”现场实施的整个过程，通过技术、管理两个层面进行质量控制。对于技术质量控制，主要是依据焊接工艺评定所引用的标准、技术规格书及相应图纸中的技术要求，对工艺评定的有效性、内容等涉及的参数要求在焊接工艺评定实施、正式焊接实施全过程进行控制。如针对“母材、焊材的型号、形状、规格”、接头形式、焊接方向与位置、焊接参数、破坏性试验项目及数量等方面对现场施工过程中编织的预焊接工艺规程进行技术层面的控制，以确保预焊接工艺规程中电流大小、焊接方式、坡口形式等设定的技术参数满足施工要求。

对于管理层面的质量控制，主要是通过编制特殊质量计划及不锈钢焊接工艺规定在堆水池拼装焊接工艺评定实施过程中进行控制。质量计划实施的整个流程主要由先决条件检查、焊材准备、坡口加工及检查、焊件组对、焊前充氩保护（需要时）、焊接、焊缝外观检查、无损检验、试件加工及破坏性试验和复验、试验结果评定、报告的整理审批等。对于焊接工艺评定实施过程中的控制，本文主要从先决条件检查、焊材准备、坡口加工及检查、焊件组对、焊前充氩保护（需要时）、焊接几个关键工序进行介绍，并提出相应控制措施。

2.2.1 先决条件检查

先决条件检查主要从人、机、料、法、环5个方面进行控制，具体包括下述几个方面：检查组装人员、材料、仪器仪表、设备、环境和技术文件是否满足。

2.2.2 焊材准备

目前，对于焊材填充材料的质量控制，主要从其采购、检验、入库、出库、烘焙、回收6个方面加以控制，同时焊丝标识应清晰可辨，标识不清晰或无标识的焊丝禁止领用。

2.2.3 坡口的加工及检查

坡口的作用主要是增大熔深，提高焊缝截面的有效厚度，使焊缝的强度达到设计要求。

2.2.4 焊件组对

焊件组对前，应将待焊表面和坡口两侧邻近15mm范围内的油、锈、污物等清理干净，并符合焊接工艺评定指导书要求，当焊口的局部间隙过大时，应进行修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物。endprint

2.2.5 焊接

焊接也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术。焊缝的两侧在焊接时，会受到焊接热作用，而发生了组织和性能变化，即焊接热影响区，焊接热影响区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后易在焊件中便产生焊接应力和变形。

由于焊接的重要性，为保证焊接的质量，因此在进行焊接操作时，质量控制人员需注意以下事项。

（1）焊工在焊接前应仔细查阅相关的焊接工艺文件，并检查所使用的焊接材料是否正确。

（2）焊接工藝采用的焊接方法、技术参数按焊接工艺评定指导书的规定执行。

（3）为避免焊后变形，应采取相应控制措施。

（4）焊接时，充氩保护未达到指导厚度时，不得停止。

（5）严禁在坡口外母材表面引弧，熄弧。

（6）多层多道焊的接头应错开，焊道衔接处应平缓过渡，焊工在焊接过程中应检查各焊道的质量，对影响焊缝质量的熔渣及飞溅物等缺陷予以清除后，方可进行下一焊道的焊接。

（7）在薄壁管道焊接时，可以采用间断焊接措施，以减小焊接变形所引起的错边。

（8）有预热要求的焊件在整个焊接过程中应不低于预热温度。

3 结语

本文以反应堆水池筒体安装焊接为例，对现场转移的焊接工艺评定、现场产生的焊接工艺评定实施整个过程，通过技术、管理两个层次进行质量控制，提出了相应的控制措施，为后续施工的管理进行指导。目前堆水池拼装焊接工作已全部完成，实践证明现场实施中的焊接工艺评定各过程质量受控。

参考文献

[1] 王泽平，周涛，付涛.中、美、法核电标准比较研究[J].华北电力大学学报，2009（4）：1-5.

[2] 陈秀清，孙志广，武振凯.提高焊接工艺评定的有效方法[J].热加工工艺，2013，42（7）：196-197.

[3] ASME-IX（2010），焊接和钎焊评定[S].2010.

[4] NB/T20002.3（2013），压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范[S].2013.

[5] EJ/T1027.12（1996），压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范奥氏体不锈钢焊接工艺[S].1996.

[6] NB/T47014（2011），承压设备焊接工艺评定[S].2011.

[7] RCCM-2000-2002遗补，RCCM标准焊接篇[S].endprint