压力容器焊接工艺评定常见问题分析及解决措施

2020-01-13闫虎刚三门峡化工机械有限公司河南三峡门472000

化工管理 2020年14期

闫虎刚（三门峡化工机械有限公司，河南三峡门472000）

1 焊接工艺评定试件的分类

《大容量规范》和Nb/t47014-2011 对压力容器焊接工艺评定进行了规定，GB/t150-2011将压力容器焊接接头分为a、B、C、D、E 类，Nb/t47014-2011 将焊接工艺评定样品分为对接焊缝和角焊缝。因此，在确定压力容器焊接接头的焊接工艺评定项目时，首先要确定图纸上的焊接工艺评定项目，依次找出连接的焊接接头类型。对接焊连接的焊接接头应采用对接焊试件，角焊缝既可采用对接焊，也可采用角焊缝。但为了提高焊接工艺评定的利用率，建议在进行焊接工艺评定时进行对焊评定。

2 压力容器的焊接工艺评定问题

焊接工艺评定原则上应从影响评定规则的因素入手，即焊接方法、母材类别、填充金属、热处理、试件和焊件厚度、检验结果等。焊接工艺评定应根据影响焊接工艺评定的重要因素和辅助因素进行。作者认为，在焊接工艺评定中，应根据产品的实际需要，选择合适的试件厚度，采用最低预热温度、最高层间温度和最大线能量.

2.1 焊件工艺评定的目的

焊接工艺鉴定是检验焊接工艺正确性和焊接单元能力的测试。必须要保证压力容器产品的焊接质量，为焊接工艺文件提供可靠的依据。压力焊接接头必须在焊接之前合格。

2.2 焊接工艺评定的要求

在压力容器产品的焊接之前，承压接缝和补焊的焊接工艺应符合标准，或者焊接单元应由合格的焊接工艺规范来支撑。压力容器的焊接工艺评定应符合Nb/t47014 标准的要求，焊接工艺评定的全过程由驻地监理监督。焊接工艺评定完成后，提交焊接工艺评定报告，焊接工艺规程和其他文件由鉴定单位的焊接主管审查，经技术主管批准，并由监督检查人员签字确认生效。焊接工艺鉴定的技术文件应保存到焊接工艺鉴定的实际效果为止，并且焊接工艺鉴定样品应至少保存5年。

2.3 焊接工艺分析

问题：主要表现为管板与壳体之间或设备法兰与壳体之间的C类组合焊接线，连接管与壳体之间的D类组合焊接线（C、D型焊接线主要是组合焊接线。一般来说，厚墙和薄壁焊接线，有时厚墙要大于6倍以上。大部分单位都会将这种焊接线分为各焊接线或只考虑薄的厚度。压力件表面焊接（不考虑焊接线金属厚度，或焊接工艺评价不科学有效，增加焊接工艺评价成本；解决方案：对这种焊接工艺进行评价时，焊接部件的厚度和焊接金属的厚度同时，根据覆盖的原则，进行焊接工艺评价；此外，为了科学地制定焊接工艺评价标准，结合产品结构和厚度在16mm 以上的对接焊接技术进行综合评价，进行评价用板和焊接材料数量建议节约。焊接部件根据接头的不同，在使用合格的焊接方法时，可以使用一种或各种焊接方法（焊接工序），但重要的因素和补充要素必须不变，焊接方法（焊接工序）对试验部件的毛料进行评价，并进行综合评价。

3 焊接工艺评定需注意的问题及建议

通过以上的评价和分析，确认了压力容器焊接工艺评价中存在的问题，影响了焊接工艺的实用性，比如一些技术标准忽略了焊接顺序的变化，如果工程合格，就无法进行实际生产的问题可能发生，所以要评价最佳化，在实践中要控制以下几点。（1）分析压力容器焊接工艺评价标准，正确理解标准，合理使用评价规则（2）根据压力容器制造中使用的材料和规范，结合未来发展的实际需求，合理选择焊接工艺评价项目并严格控制，避免重复评价，控制焊接评价次数，最大限度地减少压力容器的生产，另外焊接工艺评价项目太多，重叠，避免为生产作业提供依据。3）WPQ 标准要求“当规定进行冲击试验时，应增加其它因素作为评定因素来影响对接焊缝的评定规则”，“规范”一般指三种情况：压力容器安全技术规范和产品标准焊接接头冲击试验要求；焊接接头冲击试验压力容器设计文件或相关技术文件要求的接头；压力容器材料选择标准要求的焊接接头冲击试验按材料标准试验进行。4）在碳钢和低合金钢多层埋弧焊接中，如果焊剂（中性焊剂和活性焊剂）发生变化，必须对焊接过程进行重新评价。中性焊剂是指电弧电压变化较大时，不会引起焊缝金属成分明显变化的焊剂。中性焊剂用于多道焊，尤其是厚度大于25mm 的母材。活性焊剂是指根据焊接条件（主要是电弧电压）沉积金属元素的焊剂。加入少量锰硅脱氧剂，可提高活性剂的孔隙率和抗裂性。评定埋弧焊接工艺时，应根据技术要求选择焊剂种类。焊接产品的焊剂类型应与评估所选的焊剂类型相同。在选择焊接工艺评定用活性剂时，应注意焊接参数的影响。在埋弧焊接产品中，不仅要控制焊缝能量，还要控制电弧电压。5）存档的焊接工艺评定文件应记录清楚。“焊前工艺规程”文件应包括所有一般焊接因素和特殊评定因素中使用的焊接方法、重要因素、辅助因素和次要因素。应注意的是，推荐的表格不包括多种焊接方法的所有焊接工艺评定因素。焊接工艺评定报告是记录评定工艺试验及其检验结果并进行评定的报告。是焊接工艺评定试件所用焊接数据的实际记录。报告由认证机构批准，监理人签字后存档。焊接工艺评定报告支持产品焊接的各种焊接工艺。根据产品设计图纸和合格的焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程。WPS 中的次要因素已更改，因此无需重新评估。