国际施工中ASME标准焊接工艺评定管理要点

尚峰 胡广娟 王登雷 李帅帅 马奕丞

摘 要：本文以海外建设工程为例，重点介绍美标（ASME）中各种焊接工艺评定的管理要点，只有很好的掌握标准，结合实际施工经验，才能保证从源头控制焊接质量

关键词：PQR＼WPS 重要变素 性能试验

焊接工艺评定（PQR）、焊接工艺规程（WPS）的管理是焊接质量控制源头工序，其重要性不言而喻，而焊接工艺评定及规程在国内还是国外的石油工程建设项目中都扮演着极为重要的角色，在积累国内和国外工程项目管理经验之后，笔者对国外工程建设焊接工艺评定及规程的管理有了更深一步的认识，现以海外建设工程为例，对美标中相关焊接工艺评定要点进行总结及归类。

焊接工艺评定（PrOcedure QualificatiOn RecOrd）简称“PQR”：是指在焊制评定试件时选用的实际焊接参数的记录和无损探伤试验及机械性能试验的结果。

焊接工艺规程（Welding PrOcedure SpecificatiOn）简称“WPS”：是用于为焊工或者焊接操作按规范要求制造产品焊缝提供指导的书面文件，其中包括：允许的母材、必须使用的填充金属、预热要求、焊后热处理等。

焊接工艺评定的目的就是确定打算用于建造的焊件对于其预期应用应具有的性能。焊接工艺评定确定的是焊件的性能，按照相关规定完成并合格的PQR才能制作相关WPS并用于工程建设。

油田地面建设工程焊接工艺评定所依据的标准主要为《ASME 锅炉及压力容器规范国际性规范IX 焊接和钎接评定》。

在施工承包商准备开始进行PQR试样焊接前必须将相关资料以正式文件形式上报监督部门，并且施工承包商应至少提前1天上报RFI（Request FOr InspectiOn）停检点报送单，待资料审批合格后，方可按照RFI要求进行现场PQR焊接见证。

在审查PQR过程中需要着重了解规范中提及的焊接变素要求，重要变素：凡其变化（见ASME.SEC IX表QW-252至265）能影响焊件力学性能的那些变素。

往往施工建设工程中涉及到多种不同的焊接工藝形式及方法，需要根据不同的重要变素来规定所需要的一个或者多个PQR。下面列举一些常用焊接方法中存在的重要变素（具体内容参见ASME.SEC IX，此处不详细列举），如：焊接材质的变化、焊接方向的变化均被标准认定为重要变素。又如：坡口设计形式、组对间隙等内容被标准认定为非重要变素。

在建设项目中，当在相关WPS内至少一项重要变素改变时，需要再重新准备PQR进行验证，此项为工程中PQR的管理重点，在项目上需要具体排查，保证PQR数量不缺失。

当施工承包商按照WPS内容完成了现场PQR试件的焊接工作后，相关重要信息需要由旁站监督标记在试件上并署名，待射线检测合格后，监督承包商将试件送到有资质的实验室进行相关的机械力学性能试验分析。

机械力学性能试验：对金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能进行测试试验。PQR中需要进行的机械力学性能试验包括：拉伸测试、弯曲测试（面弯、背弯、侧弯）、刻槽锤断测试、夏比缺口试验等。

根据ASME.SEC IX QW-451.1表中所示，根据不同壁厚要求，所需要的力学性能试验数量及方式也存在不同。例如：壁厚范围在10-19mm厚度区间，主要完成实验为拉伸试件2组，面弯2组、背弯2组;壁厚范围在19-38mm厚度区间，主要完成实验为拉伸试件2组，侧弯4组。

实验室给出的所有机械力学性能试验的结果都要符合项目技术文件及相关规范要求，不同项目的具体要求不同，均以项目相关文件要求为准，如力学性能试验中存在个别试验不合格情况，可以根据规范在条件允许情况下，在原有PQR试样上重新抽取一个部位进行重新检验，如检验合格可视为此项检验通过。

根据油田地面建设工程的特殊情况要求，现在将一些特殊用于检验PQR性能的试验介绍如下，1、化学成分分析（Chemical COmpOsitiOn Test、当相关技术文件中对母材及焊材中相关金属或非金属元素含量有要求时进行）2、热处理及硬度测试（POst Weld Heat Treatment&Hardness test、焊接需要进行焊后热处理时进行）3、氢致裂纹测试（HydrOgen-Induced Cracking 参照NACE 标准TM0284、材料需要防止氢致开裂进行） 4、硫化物裂纹（Sulfide Stress Cracking参照NACE标准TM0177，材料需要防止硫化物导致开裂进行）具体内容需参照各自项目的设计文件，进行针对性的检验。

综上所述内容为美标中关于焊接工艺评定标准的大体介绍，其中还结合了项目管理中需要针对PQR特别注意的重要管理环节，有效的经验结合合理的标准才能帮助我们在施工中更好的控制焊接质量，保证工作质量。

参考文献

[1]ASME IX Welding And Brazing QualificatiOn

[2]SpecificatiOn fOr Piping Welding

[3]SpecificatiOn fOr Pipeline Welding

[4]AWS D1.1 Structural Welding COde-Steel

作者简介：

尚峰，性别：男，民族：汉，籍贯：吉林省，单位：北京兴油工程项目管理有限公司，学历学位：本科 工学学士，Email：187147759@qq.cOm。