岭澳核电站常规岛工程焊接质量控制

《岭澳核电站常规岛工程焊接质量控制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《岭澳核电站常规岛工程焊接质量控制（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1岭澳核电站常规岛工程焊接质量控制岭澳核电站常规岛工程焊接质量控制 深圳山东核电工程公司 罗来丰 何用摘要：摘要：岭澳核电站常规岛工程焊接工作的主要经验是：加强焊工培训；焊接作业通过相应 的程序进行指导和规范；设立焊接工艺卡；焊缝记录单；焊接管理数据库；量化焊工工作 量；严格质量考核和检验监督。 关键词：焊接关键词：焊接 质量质量 控制控制一、前言衡量电站工程焊接质量的主要指标是焊缝的射线探伤 1 次合格率，根据原电力部火 电施工质量检验与评定标准（焊接篇） 96 版规定，焊缝射线探伤 1 次合格率大于（或等 于）95%，焊接工程可评为优良工程。据目前可查到的资料，国内大型电站建设中优秀工 程

2、的焊缝射线探伤 1 次合格率可达到 98%以上，最高为 98.7%，但尚未突破 99%。山东核 电工程公司（SEPC）通过加强焊工培训、量化焊工工作量和严格质量考核、检验监督等一 系列手段，取得了岭澳核电站 21000 MW 核电机组常规岛安装工程焊缝射线探伤 1 次合 格率 99.20%以上的好成绩，达到了世界一流水平。该核电站除了具有常规火电站焊接施工 的控制方法外,在焊工培训、焊接过程控制和焊后的监督检验等方面均颇具特色。二、常规岛工程焊接概述常规岛安装工程大小口径管道总长 14 万 m（含仪表管） ，有焊口 7 万余只。每台机各 有 1 台 4 20050 000 毫米的大型除氧器（分

3、 4 段供货）在现场组合焊接及热处理，3 台 大型凝汽器在现场组合焊接，16 件重轨主行车轨道焊缝在现场焊接。常规岛工程执行的国际焊接标准多（见表 1） 、材料型号和材质种类复杂。常见的钢材 有低碳钢、耐热合金钢和奥氏体不锈钢三大类。材料的特点是钢号多、异种钢接头多。同 一钢号下的材料还有细微差别，如 A106B 还分普通碳钢和控铬碳钢，两者使用的焊接材料 也不同。表表 1 常规岛安装常用焊接标准常规岛安装常用焊接标准序 号标准号标准名称适用范围备注1BS EN 287焊工考试标准焊工考试欧洲标准2BS EN 288焊接工艺评定标准焊接工艺评定欧洲标准3BS 709焊接接头破坏性试验方法焊接工

4、艺评定英国标准4BS 4870焊接工艺评定标准焊接工艺评定英国标准5BS 4871焊工考试标准焊接工艺评定英国标准6BS 2633一级载流体钢管道焊接标准管道焊接英国标准7BS 2971二级载流体钢管道焊接标准管道焊接英国标准2序 号标准号标准名称适用范围备注8BS 4677不锈钢管道焊接标准管道焊接英国标准9BS 2654水箱类容器制造标准水箱焊接英国标准10BS EN 25817钢接头焊接质量验收标准凝汽器焊接等英国标准11ASME 31.1压力管道凝结水精处理管道美国标准12CODAP 95压力容器制造标准除氧器焊接及热处理冷凝 器焊接等法国标准13ISO10042铝及铝合金焊接验收标准

5、铝母线焊接国际标准三、焊工培训及取证根据合同要求，所有焊工必须按英国标准重新进行培训和焊工考试，合格后方能从事 与合格证相符合的焊接工作。焊工考试标准采用目前英国所执行的欧洲标准 BS EN 287。 在考试过程中，业主的焊接工程师进行全过程的监督和审查，最后由经过授权的 SEPC 焊 接工程师和业主的焊接工程师共同批准焊工资格。焊工资格保持 2 年有效，但从事合格项 目的焊接工作间断不得超过 6 个月，在此期间要保持良好的焊接质量。从事常规岛安装工程的焊工共有 93 名，所有焊工都持有电力系统或劳动部的焊工资 格证，并且绝大多数焊工都有多年的大型火电站安装的焊接经验，直接参加新的取证考试，

6、多数都可获得通过。但考虑到以下几个原因，全体焊工都进行了从钢板开始的基础培训取 证。（1）适应焊接标准、程序。虽然国内、外的焊接标准要求大同小异，但细微之处仍有 差别。如焊缝表面余高，原电力部标准 DL5007-92 规定不低于母材即可，而 BS2633 标准 规定必须大于 1mm。因此，必须通过培训来消除这种差别，才能确保工程中的焊接质量符 合标准要求。（2）适应焊接材料。国内电站常用的焊条诸如 J507、R407 等属低氢钠型药皮的焊条， 而岭澳工程使用的焊条多数为铁粉低氢钾型药皮的焊条，如 CHE58-1、E9018 等。（3）培养一个强势焊工群体的需要。工程所使用的主要焊接工艺为手工钨

7、极氩弧焊 （TIG）和手工电弧焊（MMA） 。要想建设一个优质的焊接工程，每一个焊工都必须具有 良好的工作作风和精湛的操作技能。培训不仅提高了焊工的操作技能，而且按实际施工要 求养成了遵守工艺纪律、认真执行程序的工作作风。焊工培训另一个特点是培训工作始终贯穿整个常规岛安装过程。在工程的前期，主要 是大批次的基础培训和取证；中后期主要是针对现场出现的问题进行强化培训或特殊项目 的补项取证培训。整个工程中 SEPC 共培训焊工 534 人次，取证 531 项，人均 5.7 项，强 有力的培训工作为确保工程的焊接质量打下了坚实的基础。四、过程控制不论是核电站还是常规火电站，在质量保证程序中均规定焊接

8、过程控制为特殊过程控 制，但核电施工中焊接过程控制更加严格。概括起来有以下几个特点。31程序化管理和质保监督程序化管理和质保监督工程中所有的焊接活动都必须有相应的程序进行指导和规范，专门用于指导焊接工作 的管理程序有 3 个，工作程序有 15 个。质量保证（QA）监督始终贯穿整个焊接过程。针对焊接施工过程的特殊性，在工程初期负责焊接专业施工的焊接施工队每周都要经 过 1 次业主或 SEPC QA 部检查或监督。一是检查工作过程中执行程序的符合性，二是验 证程序控制施工的可靠性。有关程序先后进行了多次修改和升版，其中焊接和 NDE 管 理（QMP037） 程序，从获业主批准的 B 版开始，在工程

9、初期已升到了 H 版。严格的监督和检查，提高了焊接管理程序和工作程序的可靠性和操作力度，确保了焊 接施工过程的可控和在控。 2焊接工艺卡焊接工艺卡根据标准的要求，岭澳工程中所有需要焊钢种的焊接都按国外焊接标准进行了工艺评 定，包括已从大亚湾核电站建设中所做过焊接工艺评定的项目。岭澳核电站常规岛安装工 程累计完成焊接工艺评定 62 组，根据这些工艺评定，共编制了指导施工的焊接工艺卡 78 份。焊接工艺卡中规定了适用钢种的焊接标准、焊接位置、焊接工艺、允许施焊的母材规 格（外径和壁厚） 、焊接材料、组对要求、预热及热处理、层间温度、适用电流等信息， 同时也包含了制定该工艺卡所依据的焊接工艺评定等有

10、关信息。岭澳工程中所有的焊接作 业均在适用的焊接工艺卡指导下进行。 3焊缝记录单焊缝记录单岭澳常规岛工程，除支吊架外的所有焊缝均使用焊缝记录单进行了全过程的跟踪记录。 SEPC 对所有的焊缝均进行了编号与标识，每只焊口的编号是唯一的和可追溯的。焊缝的 编号是焊缝记录和使用计算机管理的基础。每一只焊口的每一道工序及进行的各种检验、检查都记录在焊缝记录单上，并通过管 线检查核对图纸、焊缝记录单和已安装焊口的一致性，最终形成竣工资料移交给业主。这 与常规火电工程只记录四大管道的要求很不相同。焊缝记录单分为大口径焊缝和小口径焊 缝 2 种。焊缝记录单主要有以下作用：（1）记录焊缝的基础信息，如图纸号、

11、质量计划号、母材材质、焊缝号、焊接程序、 对口要求、焊接工艺、焊接材料等，指导现场工作。（2）记录现场施工和检查情况，保持现场施工的可追溯性。（3）保持焊接及检验过程中各工序间的连续性，对焊接施工进行全过程跟踪。 4焊接管理数据库焊接管理数据库由于每一个焊口都有全过程管理的焊缝记录单，大部分焊口又都有无损检验（NDE） 报告，常规岛 7 万余只焊口均要进行这种繁复、详细的管理。针对这种情况，SEPC 开发 了焊接管理软件，用于焊缝记录单和焊接数据管理。其主要功能为：（1）焊缝记录单管理。根据输入的基础数据，进行焊缝记录单的管理，打印焊缝记录 单并作为质量记录报告集中管理。（2）焊口过程管理。可

12、以将焊口的待焊接、焊接完成、焊接合格、焊口返修等焊接的 全过程进行准确、及时的跟踪。（3）焊口的文件管理。根据各系统的焊口清单和焊接过程文件，绘制最终的管线竣工4图，使图纸中的焊口更加准确、全面，避免了遗漏。 5过程检查及验收过程检查及验收施工过程中，严格执行经业主批准的质量计划，严禁跨越质量计划中的 W 点（见证 点）和 H 点（停工待检点） ，检查情况必须在质量计划或焊缝记录单中记录。同时，SEPC 制定了 18 条工艺纪律和违反工艺纪律的处罚措施，在施工过程中贯彻执行。施工中要求 焊工“一次就把工作做对” ，每一个焊工就是质量的第一责任人。焊接施工队设有队级检 验员 4 名（简称 QC1

13、） 、兼职队级检验员 3 名、公司级检验员 2 名（简称 QC2） ，监督工艺 纪律的执行并检查每道工序的施工质量。外观质量由 QC1 进行 100%的验收检查；重要工 序（如焊缝对口）：对大于 DN150 的一级管道 QC1 要进行 100%的检查，其余管道不低 于 10%的抽查。业主监督贯穿于施工的全过程。业主工程部负责工程监督，不同于一般的监理制。工 程部金属监督控制科（简称 MQC）有 3 人负责常规岛焊接工程的监督，每一个施工环节， 如焊工合格证签署、坡口组对、外观检查、预热/热处理报告、NDE 报告、焊缝最终验收、 管线检查、竣工草图、竣工图等，业主或抽查或 100%检查，并在相应

14、的记录单上签字。 尤其是射线检验底片，每一张底片都要经过业主最后审查方可通过。 6 量化控制和考核量化控制和考核任何一项工作只要可以测量，工作质量就可以量化控制，并有了考核的基础。工程初 期，致力于确定焊接工作的测量平台。焊接质量，以焊缝探伤 1 次合格率为指标；焊接工 作量，研究开发了焊接当量统计法。在实际操作过程中，将焊接合格率和焊接当量结合起 来，制定了焊接质量和工作量的考核办法。通过计算机及时将每个人、每个班组的量化结 果上网公布，每个人的工作绩效、经济效益用数字说话，达到了公开、公平、公正地考核 和评比，使得每个焊工都能将精力用在工作上，促进了焊工内部的良性竞争，激发大家积 极向上的

15、精神，保证了焊接质量的稳定和提高。 7 NDE 监督检验监督检验BS 标准与国标的焊缝分级、探伤比例、每只焊口的透射片子数量不同，BS 标准所规 定的 NDE 比例见表 2 和表 3。在给水系统管道中，只要工作温度大于 200，或工作压力 超过 2.4MPa，该系统管道焊缝即为一级焊缝；在蒸汽系统中，只要工作温度大于 220， 或工作压力大于 1.7 MPa，该系统管道焊缝即为一级焊缝，其余均为二级焊缝。BS 标准虽 然分类较为简单，但同样工作参数的焊缝探伤比例，核电工程与常规火电站工程相比要大 的多。例如主蒸汽管道工作参数是 8.6MPa，316，按照 DL 5007-92 要求只需做 50

16、%的射 线或超声检验，而按 BS 标准要做 100%的射线检验（只有在射线检验无法进行的情况下， 征得业主同意后，方可用超声检验代替射线检验） ；主给水管道工作参数是 12.3MPa，195，同样按照 DL 5007-92 要求只需做 50%的射线或超声检验，而按 BS 标准 也要做 100%的射线检验。其它系统中一级焊缝多数工作参数只相当于常规火电站的中温 中压焊缝，按照 DL 5007-92 要求只需做 5%或 25%的射线或超声检验，而按 BS 标准要做 100%的射线检验。岭澳工程中射线探伤焊口占对接焊口的 31%（常规火电一般低于 10%） ； 表面探伤焊口占所有焊口的 36%（常规火电很少用到表面探伤） 。而且，所有的系统的焊 缝都经过了不同比例的 NDE 检验，除仪用空气等少数几个系统外，所有的管道系统都进 行了不同比例的射线探伤检验。5如此大的检验比例，给焊工施工造成了一定的压力，同时也增强了焊工