浅谈核电站焊接质量控制
2017-05-30白少飞
摘 要:中国现在面临着严重的环境污染,中国的雾霾天气也非常严重。中国的能源结构中火力发电是最主要的发电形式,但火力发电也是众多发电形式中,污染最重的一个,因此我国需要大力发展清洁能源,核电做为清洁能源的一种,因此也越来越受到重视,中国也已经建设了多座核电站。但因核电的特殊性,核电站一旦发生事故将非常严重,因此核电站的建设质量也就尤为重要。焊接在核电站中大量应用,焊接的质量在一定程度上决定了核电站的质量,因此焊接质量的控制就尤为重要。 本文从焊工、焊接材料、焊接过程等方面全面分析,全面控制,使焊接质量能够得到更好的提高。
关键词:核电;焊接质量;焊接
一、建立健全核电站焊接的质量管理
(一)焊工管理
焊工是焊接的直接参与者,焊接质量的好坏由焊工技能的直接决定,做好焊工管理是焊接质量保证的最根本的保证。
1.配备焊接专家及焊接教练在建设前期集中进行焊接技能培训
名师出高徒,只有高技能的焊接人才对焊工进行培训才能使焊工技能达到核电站的焊接質量要求。焊接教练可以把自己的经验传授给学员,可以让学员提前知道现场的焊接情况,让学员更好的掌握现场所需要的技能,少走弯路,更好的实现焊接质量。
2.模拟现场施工环境,提前进行焊接练习
在核电站的现场焊接与在培训车间焊接焊接还是有很大区别。一个管对接,因为焊接位置的原因,就使得焊接难度成几何倍数增加。在现场焊接时经常遇到因为墙壁原因而导致无法看到另一面的管子,如果盲焊,就会因为无法看到熔池而导致焊接质量无法保证,此时就必须使用镜子,通过镜子观察熔池而完成焊接,这项技能对焊工要求极高,必须通过大量的练习达到焊接质量的要求。在现场还会用左手右手,左右开弓才能焊接的情况,所以模拟现场环境进行焊接就非常有必要。
3.建立焊工考试考核制度
焊接技能并不是一成不变的,长期不使用,技能就会退化,焊接技能必须进行定期的考试考核,以实现焊工焊接技能的持续性。对焊接优秀的进行奖励,对不合格的进行二次培训并考核,二次不合格的不允许在现场焊接。
(二)焊接设备的管理
焊机对于焊工就是枪对于士兵,好的武器让士兵如虎添翼,好的焊接设备让焊工得心应手。定期对焊接设备进行标定,确保焊接设备的电压稳定,电流恒定,设备无故障,使焊机没有带病使用的状况。
(三)焊材管理
1.焊材采购
焊接材料的好坏直接决定着焊接质量,焊材的采购必须满足技术部门提出的质量要求。在使用新的焊接材料时必须对新焊材进行相应的焊接评定,评定合格的才能用在现场。
2.焊材库存管理
a) 焊材必须有相应的合格证明,采购人员与焊接技术人员必须对质量证明文件进行审核,以免有虚假的信息,使不合格的焊材,进入库房。
b) 对焊材进行外观检查,检查焊接材料包装是否完好,查看是否有破损、受潮或污染等情况。
c) 对焊材进行复验。焊材复验必须将这批焊材按照现场的使用情况,对这批焊材进行检验。焊接完成并探伤合格后,还需进行力学实验和理化分析。
d) 合格的焊材存放在焊材A级库。A级库需常年恒温,湿度小于60%,还要定期查看焊材的存放质量。
3.焊材发放与回收管理
焊条使用前必须进行焊材烘干,烘干要按照相应的技术条件进行。
焊材的发放须有焊接工程师根据现场的施工需求向物资部开出焊材领料单,由物资部根据领料单发放到相应的焊材烘干员。焊材烘干员与技术员、QC需对焊材进行核查,避免出错。
当天未使用完的焊材退还烘干室。经烘干员清点确认后进行回收,碳钢和不锈钢应分开。现场禁止丢弃焊条头焊丝头。
(四)焊接工艺制作
焊接工艺制作是现场焊接的技术先决条件,在现场焊接前必须完成焊接工艺的制作。
焊接工艺制作一般过程是:编制焊接技术规程、准备施焊母材、施焊、对焊缝进行无损检测(一般包括目视检查、液体渗透检查、射线检测、超声波检查、磁粉检查)、对焊缝进行机械加工,进行化学成分分析、面弯、背完、横向拉伸、纵向拉伸、金相试验、冲击试验等试验、测定焊缝是否具有所要求的使用性能、根据结果评估工艺的适用性。
二、现场焊接质量控制
(一)焊前准备
焊前准备工作包括焊接坡口的加工和清理、焊材的烘干、工件的预热、焊接设备的准备、组对定位等工作,焊前准备是否充分,直接影响到焊接质量。坡口的形状对焊接质量也有很大的影响,正确的选择坡口形式,可以减小变形,确保焊接质量,减少焊材的使用,提高经济效用。
(二)焊接过程控制
1.合理的焊接顺序
合理的焊接顺序可以使每条焊缝尽可能的自由伸缩,从而提高焊接质量。比如:收缩量大的应先焊,工作受力最大的应先焊。以密封环为例,就必须采取分段焊,才能使焊缝的变形最小。
2.合理的选择焊接方法和焊接参数
各种焊接方法的热输入不同,产生的焊接变形,和适用范围不同,用CO2气体保护焊焊接中厚板时比用气焊和焊条电弧焊要好。薄的板可以用钨极脉冲氩弧焊、激光焊等焊接方法。电子束焊的焊缝很窄,变形很小,适用于一般经精加工的焊件。
(三)焊后处理
焊接必然产生焊接应力,消除残余应力的最通用的方法是热处理,即将焊件放在热处理炉内加热到一定温度和保温一定时间,利用材料在高温下屈服极限的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。
三、总结
核电站的质量非常重要,焊接质量又决定了核电站的建设质量。本文从焊工管理、焊接设备、焊接母材、焊接材料、焊接工艺等方面建立质量控制体系,全方位的控制焊接质量,又从焊接过程控制全面的分析。通过本文基本上解决了焊接的质量问题。
参考文献:
[1]张彦华.焊接结构原理[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011.
作者简介:白少飞(1987),男,汉族,河北定州人,本科,焊接助理工程师,研究方向:焊接质量。