bb现场焊接热处理管理分析及工艺试验数据分析.doc
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bb现场焊接热处理管理分析及工艺试验数据分析.doc
现场焊接热处理管理分析及工艺试验数据分析前 言新中国成立后,在吸收、消化、借鉴国外技术的基础上,随着机组容量的提高,国内火电机组用钢开始逐渐多起来,并日益复杂化,从上世纪七十年代后期,开始出现专业热处理施工人员,并成立了专门的热处理班组。焊接热处理做为一个独立的专业,开始为保证焊接质量和火电机组安全运行发挥日益重要的作用。特别是上世纪九十年代,容量300MW及以上火电机组开始在国内大量涌现,进入二十一世纪后,我国的电力工业更是进入了快速发展时期。超临界600MW及以上机组,超超临界机组的上马,以T/P91为代表的新型火电用钢的出现,对焊接热处理人员的素质,热处理的技术装备,技术手段提出了越来越高的要求,而且,人员素质、热处理技术和手段,也成为制约这些新钢种焊接质量的主要瓶颈。解决这方面的问题,需要针对热处理人员进行工作前相关的技能培训(包括内部培训及外部培训取证),并经常组织热处理人员对新技术、新工艺进行研讨和交流,是目前迫切而必须重视并解决的问题运用新技术和方法,稳定和提高焊接热处理质量,也将成为保证焊接接头性能,保证机组安全稳定运行的关键。本课件主要是以总结实践经验为基础,以试验数据为依据编写的,对焊接热处理管理和现场操作工作有参考价值,可供焊接热处理管理和操作人员参考使用。由于编写时间较短,编写内容尚不够全面慎密,难免有疏漏之处,敬请电力焊接热处理同仁给予谅解和指正。第一部分:焊接热处理管理现场热处理工作是多方面的,热处理人员除需要掌握焊接基础知识;热处理基础知识;金属材料知识;电工及电子学;热处理工艺及相关规程等多方面的知识外,还应掌握相关的现场管理知识,热处理管理实际也是质量和操作工艺过程的管理,对热处理的工艺,焊接热处理人员都已经掌握,现在的问题是怎样管理好,执行好。质量管理是工程建设的基础,关系到机组是否能安全运行。现场质量管理是每位焊接热处理人员必须掌握的,尤其是对新型电站用钢的热处理更需要理论方面的指导。 过去很长时间,电厂用的都是简单的低合金钢,对热处理温度不十分敏感,热处理的效果难以显现,有关焊接热处理的技术规定一直包含在焊接技术规程里,而该规程的重点是在焊接方面,对许多影响热处理质量的重要因素没有严格加以控制。这给人们造成一种错觉:焊接热处理的技术含量不高,什么专业的人员都可以干。长此以往,热处理的管理远落后于焊接管理。如今,加入少量多合金元素的新钢种不断涌现(新钢种对温度又十分敏感),对热处理技术有了更高的要求,这更显出热处理管理和工艺水平的滞后。为适应新钢种在电站工程建设中的工艺需要和质量控制, 于2002年颁发了火力发电厂焊接热处理技术规程,着重回答焊接件的热处理问题;2010年对火力发电厂焊接热处理技术规程,进行了重新修订。在施工中,确实发现热处理的问题比较普遍,具有共性。为改变这种状态,需要采取的措施:一是加强对焊接热处理技术人员的培训;二是对热处理进行重点检查;三是事前对热处理工作进行指导和提示;四是主管领导要重视热处理工作。一、热处理专业知识 对于焊接热处理人员,首先要了解最基本的热处理知识,才能更好的做好热处理工作前的工艺和材料的准备工作,为更好完成热处理工作打好基础。1焊接热处理在焊接之前、焊接过程中或焊接之后,将焊件全部或局部加热到一定的温度,保温一定的时间,然后以适当的速度冷却下来,以改善工件的焊接工艺性能和力学性能,是改善焊接接头的金相组织的一种工艺方法。焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理。2焊后热处理焊接工作完成后,将焊件加热到一定的温度(材料的相变温度Ac1以下),保温一定时间,使焊件缓慢冷却下来,以改善焊接接头的金相组织和性能或消除残余应力的一种焊接热处理工艺。3焊前预热及主要作用是什么? 焊接开始前,对焊件的全部或局部进行加热的一种焊接热处理工艺。焊前预热有利于调节焊接热输入,降低焊接接头的冷却速度,避免淬硬组织,并有利于氢的逸出, 还可使工件温度均匀化,减少工件的热应力。因而,对有淬硬倾向的钢进行焊前预热是防止焊接冷裂纹的有效手段。 4焊后热处理其主要目的是什么? 其目的是为了改善焊接接头的金相组织和性能,或降低焊接接头的残余应力。 5“焊接热处理”与“焊后热处理”是否是一个概念? 焊接热处理是在整个焊接过程(包括焊前预热)的某一阶段或焊后对焊件进行加热、保温、冷却的一种工艺方法。包含了预热、后热、焊后热处理。可见,焊接热处理所指更广,而焊后热处理仅是焊接热处理的一种工艺。 6什么是局部加热 “局部加热”是指仅对部分焊缝加热 .7后热工艺是什么?其目的是什么? 后热工艺是指焊接工作停止后,立即将焊件加热到300400,保温2h4h,然后缓冷的一种焊接热处理工艺,实际上是除氢处理,其目的是为了加速氢的逸出。8对马氏体型钢(如F12钢或P91、 P92钢)后热时机应如何选择? 应在焊后冷却保温段结束后,也就是马氏体转变结束后进行。 9焊接热处理中常用的加热方法有哪些? 常用的加热方法有电加热(如电阻炉加热、柔性陶瓷电阻加热、远红外电加热、工频感应加热、中频感应加热)、火焰加热(如氧-乙炔、高压煤油、天然气、液化石油气等)。 10柔性陶瓷电阻加热与远红外电加热有何区别? 柔性陶瓷电阻加热是指采用在电阻丝外套以一定形状和尺寸的柔性陶瓷,并配以必要的辅助元件的加热装置所进行的加热,这种加热方法在工件表面以辐射热为主,在工件内部以热传导为主进行加热。 远红外电加热则是在柔性陶瓷电阻加热装置的基础上,配合远红外涂料,或在陶瓷组件中加入能够显著提高远红外辐射效果的材料,进行的电加热,这种加热以远红外辐射加热为主,热穿透效果好,因而工件表面和心部温度均匀性好。 11焊后热处理恒温时间包括哪两部分,恒温的目的是什么? 焊后热处理恒温时间包括(均+保),因而恒温的目的一是为了均温,即使整个工件热处理部分达到规定的温度,二是使残余应力充分松驰。 12焊后热处理是如何降低或消除焊接应力的? 在热处理指示温度刚达到规定的温度时,表面与心部存在温差,会使焊件形成新的附加应力,但这种附加的热应力在随后的恒温过程中是可以减小甚至消除的。热处理的恒温段,残余应力急剧下降,在均温开始,残余应力水平最高,容易通过塑性变形释放应力。当均温到一定时间后,应力水平降低到金属不足以产生塑性变形时,残余应力即保留到最低限度了。 13为什么要控制焊接热处理时的升降温速度?升、降温速度直接关系到焊件厚度上各点间的温差,温差的出现会造成热应力,严重时可能导致焊缝或热影响区的变形甚至开裂。因而必须对其进行限制。 二、机组及锅炉用钢的发展 做为焊接热处理人员,除应掌握相关的热处理基础外,还应对机组和钢材发展有一定了解,能扩宽自己的专业和技术水平。1关于机组的定义1.1国际上通常把主蒸汽压力在24.131MPa、主蒸汽/再热蒸汽温度为580600 / 580 610机组定义为高效超临界机组,即通常所说的超超临界(USC)机组。现阶段我国发展超超临界机组参数为:25MPa28MPa,温度为600 /600 ,一次再热。1.2亚临界火电机组蒸汽参数: P=1619MPa,T= 538/538或T= 540/ 540。 当蒸汽参数超过水临界状态点的参数(P=22.129MPa,T=374.12),统称为超临界机组,(Supercritical)以(SC)表示。一般超临界机组的蒸汽压力为2426MPa,其典型参数:P=24.1 MPa、538/ 538;我国正在建造的600MW超临界机组的参数为:P=25.4MPa、 538/ 566;或 P=25.4MPa、 566/ 566。2温度、压力、发电效率和能源(用煤)的关系3锅炉用钢的发展历程 铁素体钢的发展可以分为两条主线,一是纵向的主要耐热合金元素Cr成分逐渐提高,从2.25Cr到12Cr;二是横向的通过填加V、Nb、Mo、o等合金元素,小时的蠕变断裂强度由35 Mpa级向60 MPa级、100 MPa级、140 MPa级、180 MPa级发展。 4钢材的合金含量及对冷裂纹敏感性对冷裂纹敏感性是按:T23P92P122P91P22的顺序增高; 而合金含量是按: P22T23P91P92P122的顺序增加的。显然这与采用传统碳当量评估冷裂纹结果完全不一致。5新型耐热钢在我国1000MW机组的应用三、热处理过程质量管理 质量管理方面.ppt1施工作业前的准备工作施工准备工作在整个工程建设中占十分重要的地位,施工准备的好坏,不但影响是否能按时施工,同时在施工中也会影响工程进度、质量和效益,因此,热处理工作必须按照焊接工程进度和任务全面安排,才能有条不紊地开展质量管理及顺利的组织施工。准备工作包括以下内容:(1)计划管理计划管理包括工期计划、热处理人员配备计划、热处理机具配备计划、成本计划和质量计划,材料预算编制及采购计划、供货厂家资格审查及质量情况调查、材料入库前的检查确认及不合格品处理,材料保管和使用等。其中成本计划包括质量成本计划;质量计划包括质量目标计划、质量指标计划和质量措施计划。(2)技术管理包括施工图纸准备,焊接施工组织设计编制、施工技术措施、热处理作业指导书、热处理工艺卡制定、质量管理文件、热处理管理制度、热处理技术人员及质量标准,各种施工记录图表的审核确认。(3)热处理机具设备管理包括设备、仪器的周期检定和确认,设备、仪器的数量、健康状况、维护、维修和保养等。(5)热处理人员培训和考核包括培训与考核计划的编制、培训及考核资格的审查确认及取得资质证书。(6)质量信息针对以上内容的信息综合分析和反馈,以便确定施工前需要解决的问题。2工程施工阶段(1)对人员、热处理材料、热处理设备及程序文件进行复查确认。人员包括:技术人员应具备大中专及以上文化程度,经专门培训考核合格并取得资质证书;热处理工应经专门的培训,取得资质证书。且应具备初(高)中及以上文化程度;辅助工应进行经过安全和专业技能培训,合格后方可上岗。仪器设备包括:热处理温度温控柜、辐射温度计、里氏硬度仪、记录仪、过程温度校准仪(热电偶校准仪)等。工机具包括:电动砂轮(散打机)、克丝钳、布剪子、锉刀、电缆刀、试电笔、万能表等。材料包括:工业热电偶、履带加热器、小瓷珠绳式加热器、保温材料(电解岩棉布和硅酸铝纤维毯)、电源线、补偿线、螺栓螺母、铅丝、记号笔等。安全用品包括:安全帽、工具袋、安全警示牌、工作服、绝缘手套、套袖、口罩、接地线、安全自锁器(攀登自锁器和速差自锁器)等。(2)预热、后热和热处理工艺参数执行情况及检查确认。(3)对影响热处理质量的人、机、料、法、测、环等因素应做出重点预控与规定并检查确认。作业过程中控制点的设置:序号作业控制点检测单位见证方式班 组专 业 公 司项 目 质检 部 门监 理1仪器、人员的配置合理,热处理专业人员资质和有效期。/检查检查检查W2安全、质量技术交底检查检查/检查R3测温系统运行情况,准确程度检查/S4工艺参数执行情况检查/检查S5热处理质量抽查(硬度试验)检查/检查H6热处理原始报告真实准确自检检查检查检查H7报告及记录曲线的整理、汇总和移交整理打印检查检查检查H见证方式:R-记录确认点;W-见证点;H-停工待检点;S-连续监视监护作业的安全危险因素辩识和控制序号危险点描述控制对策1工作区域潮湿、露天作业遇雨、雪、风天气穿戴绝缘防护用品,脚下垫干燥木板,全部在切断电源情况下进行绑扎工作。雨雪、风天不能停工时,搭设焊接热处理防护棚,二次线架空布置。2高空、交叉,环境狭窄区域防护设施不完善及时协调相关部门落实解决防护设施,不擅自搭设和挪动安全设施。工作人员应根据实际情况采取切实可行的安全对策。设立现场安全监督员负责调配、监督所有施工人员的安全行为。3夜间作业有足够的照明,能见度符合要求,没有死角,工作人员精神状态良好,严禁脱岗和睡觉。夜间照明不符合热处理施工要求时,请供电部门解决。4工作区域有易燃、易爆等杂物按要求清理出加热区域并清理到指定地点,或通知相关部门清理干净后方可施工。配备相应数量的灭火器材。5热处理加热区域标志不明显拉防护围栏和挂设高温、高压危险等标志牌。6交叉作业及时协调相关作业部门,尽量避免交叉作业,无法避免时工作人员佩带工具袋妥善保管施工用具,且不可上下抛掷任何施工用品及材料。7作业人员安全行为不规范坚决执行班前站班交底相关内容,遵守所有安全施工管理规定,执行热处理专业安全管理规定,每个班次的现场安全员尽到监督检查责任,杜绝所有违章行为。8热处理通讯渠道不畅通用性能良好的现场通讯设备,使用专用的频道,保持开机状态。(4)对热处理技术措施和作业指导书,操作规程和工艺纪律的执行情况进行监督、检查,以便及时发现和纠正任何违章,可能造成的质量缺欠(偏差)。(5)材料的使用,按规程规定和现场实际情况综合考虑选用。(6)工序质量检查。包括预热前对口检查、焊后外观检查、热处理后对工艺的自检和焊口外观质量检查。工序交接:A> 热处理作业前应由施工方提供相应的施工记录图纸和焊接接头编号。B> 检查焊接接头对口合格且焊接接头加热区以外每侧500mm以内不得有易燃物和承重钢丝绳。C> 检查合格后,由焊接管理组填写完整的热处理委托单。D> 在委托规定的时间内进行预热,达到预热温度后通知焊工进行焊接作业。E> 焊后检查焊件表面不得有焊瘤、焊渣,飞溅要清理干净。F> 焊接接头表面质量检查合格后进行焊后热处理。焊接热处理升温前应进行下列检查加热和测温设备、器具应符合工艺要求;加热装置的布置、温度控制分区及加热范围、保温层厚度、温度测点的安装方法、位置和数量符合工艺要求及现场安全要求,符合标准或规范要求。G> 热处理后进行工艺自检,自检合格后进行硬度检查或抽查。焊接热处理后自检的要求工艺参数在控制范围以内,并有自动记录曲线;热电偶无损坏、无位移;焊接热处理记录曲线与工艺卡吻合;焊件表面无裂纹、无异常。H> 硬度试验合格后,填写完工通知单,反馈委托方以便进行下道工序委托。硬度检查要求:当热处理自动记录曲线与工艺卡不符或无自动记录曲线时,应做硬度检查,硬度检查结果应符合DL/T819-2010火力发电厂焊接热处理技术规程或DL/T438-2009金属技术监督规程的质量要求,对于异种钢硬度检查结果应符合DL/T752-2010火力发电厂异种钢焊接技术规程的质量要求;当对焊接接头进行硬度检查时,应对焊接接头的焊接接头和母材进行硬度试验。当管道直径大于或等于273mm时,试验部位不少于两处,各试验部位应周向均匀分布。硬度检查结果超出规定范围时,应查找原因,采取措施。如果重新热处理,则应在热处理后重新硬度试验。(7)做好热处理后质量检查合格焊口的标识。(8)施工质量记录及数据统计。包括热处理工作记录、自动记录曲线图、硬度检查记录和热处理汇总表。(9)不合格品及质量事故。包括对不合格品和质量事故的管理规定、质量事故的调查分析及处理。过热焊口处理:特征焊件在退火状态下的断口上呈现特别粗大的晶粒,在淬火的断口上呈现粗大的M体针状结构。产生原因-在加热过程中,不严格控制加热工艺所致,如加热温度过高,或在高温下的停留时间过长。危害性-粗化了的结构,在淬火过程中极易产生裂纹,即使不产生裂纹,也会使钢的强度、塑性和韧性大大降低。预防和纠正-为预防过热,加热温度必须严格控制,不宜将加热温度升到超过Ac1,同时在高温的停留时间尽量缩短。对过热程度强烈的焊件,可重复二次退火或正火来纠正(第一次退火或正火的温度为Ac3+100150,第二次为正常的退火或正火温度)。一般正火温度为910-940,保温为35分钟或2.5分/mm过烧焊口处理:过烧焊口因金相组织已发生变化,性能已达不到要求,不能以任何方法恢复其使用性能,只能做报废处理。氧化与脱碳产生原因-钢表面层中的碳与氧化合形成一氧化碳气体,逸出钢的表面,当加热炉或加热层中有水或氧化性气氛中,在高温下出现。危害性-脱碳层过厚会严重降低钢材的强度、硬度、耐磨性和疲劳强度。预防-控制保温材料,使其保持干燥状态下使用。变形及开裂产生原因-一是焊口组对时固定装置不牢固,二是加载工具在热处理结束前已拆除,三是加热速度不合理造成内外壁温差过大,四是焊后没有及时热处理。危害性-变形使焊件不符合设计要求,开裂使工件无法使用。预防-加强加载工具的检查和合理拆除时机,规范正确的热处理工艺。硬度值周向不均匀产生原因-焊接热处理加热装置与保温不合理。危害性-使焊接接头残余应力不均匀,在运行一段时间后因应力集中在某个地方造成开裂。预防-严格按热处理工艺施工,加强升温前、热处理后的质量检查。回火后硬度值过高产生原因-回火温度偏低或加热宽度、保温时间不够、冷却速度过快造成。危害性-使焊接接头塑性和任性降低。预防-制定合理热处理温度和恒温时间,严格按工艺控制升降温速度,选择符合要求的加热装置。(10)热处理质量通病的防止。包括防止预热、热处理质量通病、文明施工的规定及其检查确认。质量控制及质量通病预防:项次质量缺陷预想预防措施1温度偏差,曲线异常热电偶绑固牢靠,所有端子接触良好,记录仪定期校验,选用匹配的补偿导线。必要时安装补偿电阻。2恒温温度不足选用功率适当的加热器,增加保温宽度、厚度,电流电压正常输出。3记录曲线异常采用定期校验和运行良好的自动平衡记录仪,选用合格的加热设备和加热装置,采用正确的热处理施工工艺 。4硬度超过标准采用标准的热处理工艺,工作中严格执行工艺,选用经过校验合格的硬度检测设备进行检测。5断电、保温缓冷,通电后从通电后的实际温度,按规定的升、降温速度,重新进行热处理。如热处理过程的恒温时间已超过80%,断电时,立即加宽、加厚保温,减缓降温速度,待冷却后进行硬度值试验,硬度值合格就不需要重新热处理,否则需重新热处理。6加热片烧断立即更换或修复加热片,更换或修复后合上电源,从更换或修复后的实际温度开始,按规定的升、降温速度从新进行热处理。7温度过高、工艺错误施工前认真审图,焊接及时进行委托,确定材质后,在制定热处理工艺及加强人员质量意识的管理。(11)质量信息的管理。对上述各项内容的信息综合分析管理及信息反馈,及时向管理部门和领导提供准确、可靠的信息。3工程竣工移交阶段在工程竣工移交的同时,把热处理资料整理汇成册,经专业人员审核、总工程师审批签字确认,把资料提交技术档案部门。热处理移交资料包括热处理报告和热处理曲线记录图及热处理汇总表及相关热处理记录图纸。报告资料出具应根据甲方要求分类,可分为单项报告(各部件单独出具报告)、综合报告(按过热器、再热器、四项管道、汽机中低压管道系统等出具报告)、按压力等级出具报告(可根据火电施工质量检验及评定标准进行分类,按照该标准将焊接工程分为A、B、C、D、E、F六类)。下面介绍质量监检检查的相关内容及易发生的问题。(水压、整体启动前检查)焊接划分表.doc(1)现场检查 焊接专业现场检查的范围包括三方面:焊接现场(组装现场和安装现场)、热处理现场和焊材库(一级库和二级库)。具体内容为:焊接件坡口的准备和对口、焊工的资格证和焊接工艺卡、焊条筒的使用(焊条筒是否有温度)、焊缝的表面质量(抽测焊缝的几何尺寸)、查漏焊、焊接设备和焊接现场的清洁状况等;热处理的保温层厚度和宽度、热电偶的数量和位置、补偿导线和连接、热处理操作记录、热处理后的焊接接头的表面颜色(是否有过热或温度不足的迹象)、热处理室的环境状况等;焊材库的设备和条件、焊材质量证书、领发料记录等。通过现场检查,可以大致了解焊接热处理人员的工作态度和操作水平、设备的配备、文明施工的程度和焊接施工管理,从而判断焊接工程质量的控制状况。(2)焊接工程管理文件 焊接工程管理文件包括内容很多,但对于一个具体的焊接工程来说,至少应该有三个焊接工程管理文件:焊接工程施工组织设计、焊接工程质量目标和三级检验制度。焊接施工组织设计是专业施工组织设计,它是焊接施工的总体规划,依据总设计、技术合同、有关专业施工图和设备技术说明书编制,指导焊接专业项目的施工。其内容应包括:工程概况、施工工艺、检验和特殊技术措施、施工设备、人力配备、焊接材料等内容,上述内容应紧密的与所实施的工程相结合。焊接工程质量目标应该是明确的、具有可操作性的。它应包含焊口无损探伤一次合格率指标;水压试验焊口泄露率指标;风压试验漏风率指标及其他可定量的质量指标。同时还应有为实现指标的具体措施。三级检验制度是施工单位现行的焊接质量检验制度。执行三级检验制度的基本条件是在工地和项目部两级必须有专职的焊接质量检验员。(3)焊接热处理技术人员焊接、热处理技术人员没有经过专门的技术培训、取得相应的资格证书。虽然他们都是焊接专业的本科生,但对工程、对专业标准的理解是远远不够的。特别是热处理技术人员,有的是焊接技术人员兼管,有的是热处理班长代管技术。无论是那种情况,都显现出对热处理知识的不足。过去很长时间,电厂用的都是简单的低合金钢,对热处理温度不十分敏感,热处理的效果难以显现,这给人们造成一种错觉:焊接热处理的技术含量不高,农民工也可以干。长此以往,热处理的管理远落后于焊接管理。如今,加入少量多合金元素的新钢种不断涌现,对温度又十分敏感,要求更高的热处理技术,这更显出热处理的滞后。在检查中,确实发现热处理的问题不但多,并且比较普遍,具有共性。为改变这种状态,一是加强对焊接热处理技术人员的培训;二是对热处理进行重点检查;三是事前对热处理工作进行指导和提示;四是督促施工单位重视热处理工作。(4)标准和标准间的关系任何工程的施工和验收都是按相关标准进行的,标准是工程的相关各方共同遵守的唯一准则。因此,严格执行标准是参与工程各方的职责。要执行标准首先必须有整个工程所涉及到相关标准,而且必须是现行版本。如与火电厂建设相关的有焊接技术规程:含钢结构的、管道的、异类钢的、铝母线的、钛材焊接的、如有 P91/P92钢时,还应有P91/P92钢的焊接技术导则等;有焊接热处理规程;有焊工考核规程;有焊材管理规程;有金属监督规程和各种检验标准和规程等。但有的施工单位现场的标准、规程不齐全;有的虽齐全,但有些不是现行版本。另外,即使有了现行版本的标准,还必须认真的学习,才能很好的执行。因为所有的标准都是在多年的实践经验和教训的基础上,经过很多专家逐字逐句的不断修改而制定的。因此应反复地学习标准,不是学一两遍就能领会的。特别是遇到问题时,更应有针对性的理解相关的条文。在监检中,发现有些问题是由于对标准理解的偏差而造成的。当然,为减少工作量而故意曲解标准的条文,则是另外的问题了。火电厂建设中有关焊接专业方面的标准(规程、规范)已成系列,并覆盖了火电厂建设焊接施工的各个方面,为了更好的掌握它们,还应了解诸多标准之间的相互关系。 其实,和任何其他标准一样,焊接标准之间也是即相互关联,又各自独立,各有其适用范围,它们之间也有主辅之分。 就火电厂建设中的焊接标准来说,火电施工质量检验及评定标准是主标准、核心标准。而其它都是支持性的标准,它们对主标准起着支撑的作用。之所以如此,是因为在火电厂建设中,焊接工程是按照火电施工质量检验及评定标准进行分类、验收的。按照该标准将焊接工程分为A、B、C、D、E、F六类,每类又分若干个级别。不同的焊接工程类级是按照不同的验收项目、不同的检验数量和相应的合格标准进行评定验收的。有了焊接综合质量验评后再与其它安装验评结果一起参加分项工程的联评。主标准和支持性标准之间的关系体现在主标准中的不同类级的焊接工程检查、检验项目在具体执行时,按某一支持性规程进行。例如,在主标准中规定,不同的焊接工程类级必须达到一定的焊接接头类别,而不同焊接接头类别的检验项目、数量和合格标准要求按焊接技术规程执行;无损探伤、硬度检验和光谱分析的数量同样要求按焊接技术规程相关的章节执行;而具体的检验操作则按相应的检验标准进行。在这里即可以看到标准的主辅性质,也可以看到主辅标准的关联性、一致性。在电厂建设中,对主标准起支撑作用的支持性标准还有如下几方面的标准:焊接工艺评定、焊接热处理、焊工技术考核、焊接材料和检验等。在电力系统现行的焊接工艺评定规程有三个:管道执行的是 DL/T868-2004、钢结构执行的是DL/T678-1999附录A、铝母线执行的是DL/T754-2001等;焊接和焊接热处理规程有管道和钢结构的焊接技术规程、 P91/P92钢的焊接导则、铝母线的焊接技术规程、钛材的焊接技术规程、异类钢的焊接技术规程以及焊接热处理技术规程等;焊工技术考核规程有管道和钢结构的DL/T679、焊接铝母线的DL/T754附录A等;焊接材料管理的规程;各项检验的标准、规程有射线、超声、磁粉、渗透、硬度、光谱、金相等。上述的五个方面都是从不同的侧面来保证实现主标准的,所以都是支持性标准。 标准的主辅是相对而言的。对于火电厂建设整个工程来说,焊接技术规程是辅助的;但就焊接施工技术本身来说,如在电厂进行局部检修时,它又是主要规程,而一些检验规程又是它的支持性规程。在实施某一具体的焊接工程时,要遵守相关的焊接技术规程;在进行某项检验时,要遵守该项检验规程;焊工在实施某类工程焊接时,必须由具有该类资格的焊工来进行。理顺标准间的关系,会更容易理解和把握标准。同时,所有的标准都是在当时的技术水平和实际条件的基础上制定的,而且还会随着技术和条件的变化不断修改和完善。由于修订的时间不同步,个别条文不相协调之处在所难免。遇到这种情况应根据标准的精神进行合情合理的处理。(5)焊接工艺评定有些技术人员对焊接工艺评定缺乏足够的认识,会提出“既然有了焊接技术规程为什么还要作焊接工艺评定?”的疑问。焊接技术规程是对焊接技术最一般的,最起码的原则要求,具有普遍性但不具有针对性。因此对于具体的焊接对象要遵循规程的普遍原则和具体对象的相关资料进行焊接工艺评定。这个经过评定的焊接工艺才是针对具体对象的焊接工艺。焊接工艺评定是焊接生产实践中的一个过程。它的目的即不是解决钢材的可焊性问题,也不是寻找最佳焊接工艺的问题。其目的仅仅是验证所拟定的焊接工艺的正确性。实际上,对于某一具体的焊接部件来说,正确的焊接工艺不止一个,但只有被评定的那个焊接工艺才是合法的、可用的。因为对用该焊接工艺所焊的焊接件进行了一系列的试验并对试验结果做出了合格的评价,能满足使用性能要求,这一焊接工艺的正确性得到了认可。也许它不是最佳的工艺,但这个焊接工艺可保证焊件的使用性能。焊接工艺评定是焊接工程的最基本的焊接技术文件,没有它就不能进行任何焊接工作,尽管它是费钱费力的事,但又是必须做的,是不能省略的。只有通过评定确认的焊接工艺,才能形成本单位的焊接技术文件,以焊接工艺评定报告的形式出现。为了节省人物力,减少焊接工艺评定的数量,焊接工艺评定规程对于钢种、位置、试件等做出了可“代替”和“覆盖一定范围”的规定;为了充分利用这一资源,又规定了在同一个质量体系内,焊接工艺评定可以通用。一个单位的焊接工艺评定表达了两重意思:拟订的焊接工艺是正确的;单位有能力实现这个焊接工艺。但是焊接工艺评定不能直接拿来作为施焊的技术文件,因为具体的焊接条件与焊接工艺评定的条件不近相同。也正因为焊接工艺评定有“代替”和“覆盖一定范围”的规定,所以可以依据焊接工艺评定在允许的“代替”和“覆盖一定范围”内,进行与实际情况相符的调整,编写焊接作业指导书和焊接工艺卡,形成了针对性很强的焊接技术文件,用以指导焊接施工。但有的施工单位在编写焊接作业指导书和焊接工艺卡时不是按照焊接工艺评定,而是按照焊接技术规程的一般原则进行编制。所谓按照焊接工艺评定编写,是指作业指导书和工艺卡的工艺参数只能比工艺评定更严格,不能更放宽;不能更改焊接工艺评定的重要参数;后者的工艺应更细致,不能更粗放等。例如:焊接电流的波动范围只能在工艺评定的波动范围之内、厚壁管的焊接层、道数只能比工艺评定的多,不能减少、焊后热处理的保温温度和升降温速度不能高于焊接工艺评定;但保温时间则可根据壁厚按热处理技术规程的原则进行适当增减等。但有的施工单位恰恰将不该改变的参数随意的改了。上述可见,焊接工艺评定是为指导实际工作而做的,是为应用的。因此应该将焊接工艺评定资料下发到施工单位,以便编写作业指导书和工艺卡。但在监检中发现:有的公司借口资料保密,将焊接工艺评定资料保存在公司本部;有的公司下发到基层的焊接工艺评定资料不足以作为参照;有的在检查时将焊接工艺评定报告拿到现场,检查完后立即拿走。施工现场没有焊接工艺评定资料,就没有编写作业指导书和工艺卡的依据,只能根据规程的原则编写。这些做法都是违背焊接工艺评定的初衷的。正因为焊接工艺评定是焊接工程的最基本的技术文件,因此焊接技术规程中规定施工单位应有焊接工艺评定目录和应用范围一览表。凡是该工程的焊接部件都应有焊接工艺卡,凡是焊接工艺卡,都应有焊接工艺评定作为依据。只有这样,才可以相信该工程的所有的焊接都是按照经过评定的焊接工艺进行的,质量是有保证的。焊接作业指导书和焊接工艺卡是针对性很强的指导焊接施工的技术文件,应该在焊前技术交底时就发到焊工手中。在过去的很长时间,焊工的技艺多是从师傅承传来的,无论焊什么钢种、部件都是一个工艺,因此也不需要焊接工艺卡。但是,面对现代的复杂材料和工艺,不严格执行焊接工艺是不能保证焊接质量的。焊接工艺卡发到焊工手中,其作用不仅仅是指导焊接施工,而且对焊工有增强工艺纪律潜移默化的作用。但有的焊接管理人员对此认识不足,制作了焊接工艺卡但不发下去,起不到其应有的作用。(6)焊接工程一览表既然火电施工质量检验即评定标准是主标准,在编制焊接工程一览表时,应该按照主标准规定的检验项目和数量进行编制,而不应按照其它支持性的规程进行编制。但有的单位在编制两表时随意性较大,如有的任意设置栏目;有的按焊接技术规程编制,缺少“严密性试验”项目;有的检验比例不够等等。焊接工程一览表应该尽量全面的、完整的反映焊接工程的面貌,其内容应包含:机组的全部焊接部件、焊接工程类级和相应的焊接接头类别、焊接工程分类依据的工作参数、相对焊接工程类别的检验项目和检验数量、焊接件的材质和规格、焊材的材质和规格、焊口的数量、焊接方法、预热及预热方法、焊后热处理及方法、基本数据的统计等。在检查中,发现焊接工程一览表存在的问题如下:首先,有些焊接部件没有包含在一览表中。一台机组的焊接部件应该包含钢结构、锅炉本体管子和管道、锅炉附属管道和其他焊接件(如:壁温测点、泄漏测点、压力温度测点、警报测点、锅炉销钉及锅炉密封等)、四大管道、汽机中低压管道、仪表管道、凝汽器和铝母线等。一览表可以分成几个,每个一览表包含一部分焊接部件,在施工过程中逐步完善。但多数施工单位只编制了管道焊接一览表,其它焊接没有纳入一览表中。例如,在锅炉水压试验前,管道焊接已全部结束,但钢结构、锅炉销钉、吹灰盒、密封、总有多处漏焊,而上述的焊接件均不在一览表中,处于无人管理的放任状态。另外,铝母线的焊接对焊工和焊接工艺均有特殊要求,但个别单位将这一部分工作划归电气工地管理,没有任何相关的焊接资料(焊工资质、作业指导书、工艺卡、探伤报告等);其次,焊接工程类级的划分不正确。由此对焊接接头类别的要求被降低,从而减少了检验项目和数量。如将锅炉受热面管子再细分成不同的工程类级。第三,焊接工程类级的相应检验项目缺项、检验数量不符合规定的比例。如有的将免除热处理的小口径合金管子的焊缝必须作5%的硬度检验也免了,同时对上述的焊缝必须有焊前预热、焊后缓冷的措施在一览表中没有标明,实际也没有执行;第四,母材、焊材及其规格,焊前预热和方法、焊后热处理和方法等填写不全。第五,没有基本的数量统计。例如:受热面管子焊缝是多少?探伤(射线、超声)是多少?受热面管子中的合金钢焊缝是多少?光谱分析的比例是多少?受热面管子中的合金钢焊缝免除热处理的焊缝是多少?硬度检验的比例是多少?大管的焊缝是多少?热处理、探伤(射线、超声)、硬度检验的比例是多少?其中合金钢大管的焊缝是多少?热处理、探伤(射线、超声)、光谱分析的比例是多少?这些统计数据,都是与规程要求相关的。同时,对于管理者来说,有了这些统计数据对已进行的工作、规程的执行情况、质量状况有了更具体的把握,对日后的工作安排会更有针对性。另外,由于工期、隶属关系等原因,循环水管和烟、风、煤、粉、灰管道等内容还无法纳入焊接一览表中。 循环水管和烟、风、煤、粉、灰管道分属于C1类级和E2类级,要求其焊接接头均为类。对其进行施工作业的焊工也应是类焊工。循环水管是隐蔽工程,要求焊缝清根后进行封底焊,并对焊缝做规定比例的探伤和渗透检验。但这部分工程往往在焊接专项监检时已经隐蔽,人员早已撤离,无法进行安装检查,甚至焊接资料也难以找寻。烟、风、煤、粉、灰管道的制作大都承包出去。虽然规程规定对烟、风、煤、粉、灰管道应做100%的渗油检查,或气密性试验,但这部分监检工作还未涉及到。为避免焊接质量检查的疏漏,建设单位和监理单位应在施工的过程中对以上两部分焊接工程加强监督检查,并保存相关资料。(7)锅炉受热面管子的工程类级应该将锅炉受热面管子作为一个整体,按整个锅炉的工作压力来确定焊接工程类级,或者是A1类或者是 B1类,除此之外,没有其它的工程类级与锅炉受热面管子对号入座。不能将锅炉受热面管子划入其它部件的工程类级。但有的施工单位为了减少检验项目和检验数量,将锅炉的不同受热面管子按照该管子的工作参数分成不同的类级,这是不对的。 (8)焊接程序追踪现行的焊接技术规程已将提高焊接工程质量的重点由单纯注重焊工技(艺)能(力)提高到了健全技术管理、严格工艺纪律,加强过程管理上来。为了贯彻这种精神,在监检记录表中专门设计了焊接程序追踪检查,共有22个小项。 焊接程序即是焊接过程相互衔接的先后顺序。焊接先后顺序是有因果关系的,前一道工序不到位,会影响下一道工序。焊接程序包括:焊接文件准备,有焊接工艺评定、焊接和热处理作业指导书和工艺卡;焊工准备,有焊工资格、焊前技术交底、焊前练习;焊件准备,有焊件准备和组装、焊条保温筒和领用焊材;焊接过程,有焊前预热、焊接(含打底焊和电焊)、中间检验、焊后缓冷、后热和焊后热处理;焊接检验,有焊缝表面质量、探伤、硬度、光谱、严密性试验等。上述的焊接过程相互关联、相互衔接、相互交错、有的前后顺序不能颠倒。通过对焊接程序的检查,可以判断执行焊接工艺和过程管理的严格程度。在检查中,发现个别的施工单位没有按焊接程序进行;有的缺少一个或几个焊接环节;有的焊接顺序颠倒;也有的焊接检验时间拖得