鍋爐壓力容器在制造檢驗過程中的焊接問題綜述

于兆強

（煙臺市特種設備檢驗研究院，煙臺 265508）

在鍋爐壓力容器制造中，焊接工作量占整個制造工作量的30%以上。作為制造中的一個關鍵環節，焊接質量的好壞對鍋爐壓力容器產品質量和使用安全可靠性有直接影響[1]。許多鍋爐壓力容器的事故源自于焊接缺陷，因此，焊接質量得到保證，產品的質量和使用安全可靠性就得到了保證。然而，在制造和檢驗的過程中，人們經常會發現一些不符合相關規范和標準的問題，本文對這些問題進行整理和歸類，為鍋爐壓力容器制造企業以及檢驗檢測機構的工作人員提供一些參考。

1 人員方面

焊接人員作為焊接過程的主體，是保證焊接工作保質保量完成的關鍵因素。焊接人員包括焊接責任人和焊接操作人員。焊接責任人應該具備勝任本職工作的條件；焊接操作人員應依照《特種設備焊接操作人員考核細則》考核合格。焊接操作人員的數量除了達到《鍋爐壓力容器制造許可條件》規定外，還應滿足制造企業生產工作的需要，如果生產工作任務多，而焊接操作人員不足，就很難保證操作質量。在制造檢驗過程中，人們發現如下問題：

（1）焊接責任人對壓力容器有關焊接的標準、規范及焊接方面的知識不能準確掌握，有的焊接責任人根本不懂焊接而只是頂替一個焊接責任人的空缺；部分企業的持證焊接操作人員數量不符合《鍋爐壓力容器制造許可條件》，或企業未與焊接責任人和焊接操作人員簽訂勞動合同，未繳納社會保險。

（2）企業生產工作的工作量與焊接操作人員的數量不匹配；焊接責任人兼職不合理，同時兼任材料責任人或無損檢測責任人；對焊工檔案的建立，特別是對焊工的考核不夠重視，有的單位在質量保證手冊及管理制度中規定對焊工每年僅考核一次，造成焊工考核資料不齊全或不真實；對焊工業績的統計不夠重視，焊工檔案缺少原始記錄，缺少連續焊接記載等焊工業績見證材料；有的單位未在焊工證聘用記錄欄中填寫聘用記錄和加蓋聘用單位印章[2]。

2 焊接工藝評定方面

焊接工藝評定是制造企業和焊接技術人員技術能力的綜合體現。通過焊接工藝評定，檢驗按預焊接工藝規程焊制的焊接接頭的使用性能是否符合設計要求，并為正式制定焊接工藝規程或焊接工藝卡提供可靠的依據。在檢驗過程中，人們發現如下焊接工藝評定問題：

部分企業選用Q345R之間使用J506的焊條相焊的焊評來覆蓋Q245R之間使用J427的焊條相焊的焊接接頭，只考慮了母材的替代規則，而未考慮到焊材的替代規則；拉伸焊接試樣尺寸不正確，實際做的試樣未按照《承壓設備焊接工藝評定》（NB/T47014-2011）的尺寸制作；采用多種焊接方法進行組合評定的焊接工藝評定，所做的沖擊試樣未覆蓋所有的焊接方法，導致未覆蓋的焊接方法的符合性得不到試驗的驗證；有的單位對焊接工藝評定試樣保管不善，未超過規定保存期限的試樣，銹蝕比較嚴重以致無法再次審查試樣是否合格；對鋼材厚度超過10mm的試樣母材，未按《承壓設備焊接工藝評定》（NB/T47014-2011）的要求做10mm厚的試樣[3]。

3 焊接工藝規程方面

焊接工藝規程是為了制造符合規范要求的焊縫而提供指導的、經過評定合格的焊接工藝文件，用于對焊接操作人員提供指導，焊接工藝規程編制有誤將直接影響焊接質量。在焊接工藝規程的檢驗過程中，人們發現如下問題：

（1）對于接頭或圖紙規定要做沖擊韌性試驗的焊接接頭焊接的線能量超過了所引用的焊評的線能量；部分小接管與筒體的焊接接頭所用的焊工項不滿足接管的管徑，例如，實際接管直徑為14mm，焊工項為GTAW-Ⅱ-6/18-FJ3，應至少選用GTAW-Ⅱ-6/14-FJ3的焊工[2]。

（2）焊縫返修無返修單和焊接工藝卡；選用焊接工藝評定不正確，導致無法正確指導實際的焊接；焊接接頭的名稱弄錯，如補強圈與筒體的角接頭應為D類接頭，而寫為E類接頭[4]。如圖1所示，筒體與平蓋連接的非對接接頭應為C類接頭，而寫為B類接頭。

（3）有的焊接工藝規程中焊評未覆蓋定位焊；對接管與殼體的D類接頭所選焊工項的焊接位置選取有誤。例如，圖2為騎座式接頭，焊工持證項目代號中的焊接位置代號應為G；圖3為插入式接頭，焊工持證項目代號中的焊接位置代號應為FG。

圖1 非對接接頭

圖2 騎座式接頭

圖3 插入式接頭

（4）制造廠所用封頭為在制造廠拼接后由外協熱壓成形的封頭，拼接焊縫的焊接工藝評定選用的只是退火熱處理的焊接工藝評定，而沒有正火加退火熱處理的焊接工藝評定；筒體與管板的C類接頭所選用的焊評只覆蓋了筒體的厚度，而未覆蓋管板的厚度；使用藥芯焊絲而未重新做焊接工藝評定，也沒取得藥芯焊絲的焊接操作人員資格證。

（5）不銹鋼焊縫的清根沒按規定采用不銹鋼專門的清根方法，或僅采用碳弧氣刨，未考慮到不銹鋼由于表面滲碳影響抗晶間腐蝕性能；部分企業對于換熱管和管板只采用強度焊的焊接接頭，引用的焊評未覆蓋管板的厚度；當換熱管與管板采用強度焊且脹接的方法時，此焊縫可當作角焊縫[3]。

（6）有的焊接工藝規程中所用的焊工項不正確，例如，自動焊一面多道焊的對接接頭，誤用持證項目代號中焊接工藝因素代號為08的焊工進行焊接；對于奧氏體不銹鋼，特別是復合板，與介質接觸的一側在能實施焊接的條件下應最后焊接[5]。

4 焊接設備方面

焊接設備作為焊接作業的工具，焊接設備運行穩定可靠才能保證焊接質量，要定期對焊接設備進行全面的檢查和維護。在制造檢驗過程中，人們發現如下問題：

部分企業的焊機的電流表和電壓表未定期進行校驗，或無相關記錄，無法保證實際參數是否符合要求；部分企業的焊接設備的檔案資料丟失；焊接設備上缺少“完好”“報廢”等標識，也缺少設備的責任人員。

5 焊接材料方面

焊接材料作為焊縫的填充金屬，一旦出現問題，將直接影響焊接接頭的性能。所以，對有關焊接材料的檢驗，監檢人員應足夠的重視，常見的問題有如下幾條：

（1）部分企業未在體系文件中明確焊材的管理，包括焊材的訂購、驗收、復驗、保管、烘干、發放和回收等規定；所使用的焊條與標準規定的電流類型不一致，例如，使用427焊條時，電流類型錯誤地采用交流電流或直流電流正接[6]。

（2）焊材一級庫場地未作相應劃分，或待檢區、合格區、不合格區標識不明顯；對存放超過規定限期的焊條，未重新復驗就發放出庫；有的企業對焊材的發放和回收制度施行不嚴格，焊工完成焊接工作后未將焊條頭和剩余的焊條放回二級庫，致使焊條管理不當[7]。

（3）有企業的焊材一級庫中，焊材隨意放置在地面上，焊條受潮、焊絲生銹的現象比較嚴重，焊材應存放在架子上，架子離地面的距離應不小于300mm，離墻壁的距離應不小于300mm；有的焊工在使用焊條保溫筒時，使焊條保溫筒一直處于開啟狀態，只起到了焊條攜帶筒的作用；有的直接將焊條放在物料架上，甚至擺放在地面上；焊材擺放混亂，未按照種類、牌號、批次、規格、入庫時間分類堆放，也無明確標簽，使焊材庫混亂不堪。

（4）有的單位在質保體系文件中未對焊材的復驗作相應規定；有的焊材庫保管員在烘干焊條或焊劑時，焊條或焊劑的堆放過多，使焊材受熱不均、潮氣不易排出，焊條一般宜鋪放1～3層，焊劑鋪放厚度宜為20～30mm；標準為GB/T5117-2012、GB/T5118-2012和GB983-2012的焊接材料，其質量證明書中未標有“NB/T47018”標識。

6 其他

除了上述問題之外，鍋爐壓力容器在制造檢驗過程中還存在以下問題：

（1）有的單位存在超項焊接的問題，如在制造現場，發現一焊縫的波紋明顯是向上立焊，而負責該焊縫的焊工卻沒有向上立焊的項目；受壓元件的焊縫缺少焊工鋼印或含有焊工代號的記錄文件；部分焊工在焊接時，僅憑自己的經驗，而不遵從焊接工藝卡進行焊接。

（2）接管之間或接管與高頸法蘭之間焊接時不開坡口，使未焊透的現象經常出現；有的焊工超出持證有效期未復證仍舊繼續從事承壓部件的焊接；產品焊接試板厚度不小于16mm，在做拉伸試驗時，除了應做接頭拉伸試樣外，還應做全焊縫金屬拉伸試樣，這一條往往被焊接責任人忽視；有的單位缺少產品的施焊記錄，只有焊接檢查記錄或記錄不真實，有的只是抄錄焊接工藝卡的內容，不能反映實際的焊接情況。

7 結語

在鍋爐壓力容器制造監檢過程中，發現的焊接問題的例子還有很多，出現這些問題的原因主要是企業質量體系執行不到位，相關人員責任心不強，對標準的理解不透徹，產品安全質量意識不強。為了避免類似的問題發生，除了監檢機構應對制造企業的質量體系運行情況加強監督管理外，企業應擔負主體責任，加強對人員的管理，對焊接人員進行相關法規標準的培訓，制定激勵措施，不斷提高技能，也要注重人員責任心的培養，對責任心不強的員工制定必要的懲戒措施。