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文檔簡介
壓力容器和管道焊接質(zhì)量的控制與管理
中國石化集團管道儲運公司陳曉輝
摘要:焊接技術(shù)在現(xiàn)代的生產(chǎn)制造和管道工程施工中具有不可取代的先進性、優(yōu)越性和主導性,
焊接質(zhì)量的控制極其重要。本文從質(zhì)量控制的五個方面(人、機、料、法、環(huán))對焊接工程質(zhì)量的控
制與管理進行簡要的概述,重點介紹了焊接人才的培養(yǎng)與管理、焊接材料的采購與管理、焊接質(zhì)量的
可追溯性控制、焊接質(zhì)量控制點以及焊接工藝紀律。
關(guān)鍵詞:壓力容器壓力管道焊接質(zhì)量焊接工藝控制與管理
在現(xiàn)代的生產(chǎn)制造和管道工程施工中,焊接技術(shù)從單一的加工工藝發(fā)展成新興的綜合
性工程技術(shù),涉及工程原材料、結(jié)構(gòu)設計、焊接工藝方法、焊接設備及工藝裝備、焊接材
料、焊接預熱處理、切割下料、坡口加工、焊接工藝制定、焊接過程監(jiān)控、焊后處理、焊
接檢驗、焊接環(huán)境保護等眾多的技術(shù)過程。焊接作為一種常見的制造、安裝與維修工藝技
術(shù),具有不可取代的先進性、優(yōu)越性和主導性。
焊接質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到產(chǎn)品和工程質(zhì)量,直接關(guān)系到設備的安全運行。因此,
焊接已成為受控產(chǎn)品制造的特殊過程,焊接工藝文件是必查必審的關(guān)鍵工藝文件。我公司
是一家從事壓力容器、壓力管道和原油加熱爐等制造、安裝的專業(yè)公司,擁有多年的生產(chǎn)
技術(shù)管理經(jīng)驗,注重理論培訓與技能培訓相結(jié)合、培訓內(nèi)容與生產(chǎn)實際相結(jié)合,并建立了
焊接工程全過程質(zhì)量控制與管理體系。
本文從質(zhì)量控制的五個方面(人、機、料、法、環(huán))對焊接質(zhì)量的控制與管理進行簡
要的概述,重點分析了焊接工程的工藝規(guī)程。對如何控制焊接過程質(zhì)量、如何建立焊接工
程全過程質(zhì)量控制與管理體系有一定的借鑒意義;同時也是籌建焊接自動化系統(tǒng)和焊接最
優(yōu)化控制必要的基礎。
一、對焊工建立檔案,實施動態(tài)控制管理
我公司是焊接技術(shù)密集型企業(yè),產(chǎn)品多為壓力容器、壓力管道和長輸管道用的原油加
熱爐,產(chǎn)品的特點決定了焊接技術(shù)的重要性。目前,我公司擁有相當數(shù)量的實踐經(jīng)驗豐富、
并具有高級工程師以上技術(shù)職稱的焊接工藝人員和一大批具有一定技能水平的焊接技術(shù)
工人。
焊接工藝員是焊接工藝文件的制定者、焊接生產(chǎn)的指導者和焊接工藝的管理者。焊接
工藝員技術(shù)水平的高低直接影響焊接工藝文件的編制質(zhì)量。對于年輕的焊接工藝員,公司
通過生產(chǎn)實踐、名師帶徒、定期技術(shù)講座、經(jīng)驗交流和送外培訓等多種方式,迅速提高年
輕工藝員的業(yè)務水平。在生產(chǎn)一線,焊工占工人數(shù)量的40%,是產(chǎn)品制造的直接責任者,
在壓力容器、壓力管道和加熱爐的制造上具有極其重要的地位。為此,公司建立了自己的
焊工培訓中心,針對原油壓力管道的特點和焊接要求,聘用優(yōu)秀的焊接工程師和焊接技師,
對焊工進行理論和實際技能培訓;大力開展焊接技術(shù)工人崗位練兵活動、師徒傳幫帶活動
和舉辦焊工技術(shù)比武競賽。同時對焊工實施建立檔案、動態(tài)控制管理:
(1)、采用計算機進行焊工的檔案管理。按照國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)
監(jiān)察規(guī)程》和《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》的規(guī)定,凡從事壓力容器、壓力管道焊接
的焊工和焊接操作者必須按照相應的考核規(guī)程進行考核。將焊工考核合格的項目存入計算
機中,定期檢查到期焊工的項目,并提前將到期焊工的項目通知焊工所在的分廠,由分廠
提出焊工考試申請,再由焊工培訓中心編制培訓計劃進行換證培訓考試。
(2)、隨時掌握焊工的變動情況。每兩個月將焊工的變動情況經(jīng)統(tǒng)計后按變動情況分別
進行歸檔處理。
(3)、建立定期的焊工質(zhì)量檢查制度。檢查內(nèi)容包括:焊工培訓和歷次考試成績記錄,
所焊產(chǎn)品日常檢查記錄,工藝紀律執(zhí)行情況,產(chǎn)品拍片或無損檢測一次合格率,以及兩次
以上返修記錄和質(zhì)量事故。質(zhì)量部門根據(jù)檢查情況,做出焊工技能水平質(zhì)量分析,并給予
相應的獎懲,同時可依此作為免試的條件。
(4)、對焊接質(zhì)量合格率達不到要求時,降級或終止焊工的焊接工作,進行下崗培訓。
二、配置先進的焊接設備
先進的焊接設備是提高焊接接頭質(zhì)量、焊接生產(chǎn)率的重要保證。每年,我公司投入一
定的基金采購先進的焊接設備,其中大型和關(guān)鍵設備要招標采購。并建立設備臺帳檔案,
由安全資產(chǎn)部歸口管理,設備的使用、維護嚴格按照《設備管理規(guī)定》進行。設備由專人
保養(yǎng)、定期維護保養(yǎng)。設備的電流、電壓等儀表應在有效期內(nèi)經(jīng)專業(yè)部門檢驗、校正。并
保證與焊接相關(guān)的翻轉(zhuǎn)架、工裝、胎具的完好,定期對工裝等進行驗證和保養(yǎng)。目前,我
公司正在籌建焊接自動化系統(tǒng)和焊接最優(yōu)化控制系統(tǒng)。
三、建立完善的焊接材料管理制度
焊接材料的管理包括焊接材料的訂貨、檢驗、保管、烘干、發(fā)放、回收六個部分。
1、焊接材料的訂貨
為保證焊接質(zhì)量,應嚴格控制焊接材料的訂貨。符合國家標準的同一型號焊條,可能
是不同牌號或不同生產(chǎn)廠家;即使是同一牌號,其工藝性能也存在差異。焊工對每種焊材
也存在一個適應過程,因此,工廠應根據(jù)多年的實際情況,選擇固定的焊材生產(chǎn)廠家,并
簽定信得過合同,這對產(chǎn)品的焊接質(zhì)量是很重要的一環(huán)。任何廠家和牌號的變更均須由焊
接質(zhì)控工程師批準,必要時,還需進行焊接工藝評定。
2、焊接材料的進場檢驗
焊接材料進場后要根據(jù)壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程或產(chǎn)品設計圖紙的規(guī)定進行檢驗,檢驗
合格后方可使用。檢驗內(nèi)容包括:
(1)檢查生產(chǎn)廠家、規(guī)格、數(shù)量、批號、生產(chǎn)日期及按批號提供的質(zhì)量證明書。
(2)審查焊接材料的包裝和包裝中的標志。
(3)必要時,對焊接材料按國家標準要求進行復驗。
3、焊材的保管與領(lǐng)用
焊材入庫后要嚴加管理,焊材庫應有干燥通風和保溫裝置,并配置吸濕機,庫內(nèi)溫度
不得低于100C,相對濕度不低于60%;焊材要分類、分批、按型號牌號碼放;并根據(jù)質(zhì)量
證明書及其類別、規(guī)格、批號、出廠編號來編制入庫號。
焊條焊劑在使用前應按照有關(guān)規(guī)定進行烘干,焊工憑焊材領(lǐng)用單領(lǐng)取焊材,隨用陋領(lǐng).
焊工領(lǐng)用焊條特別是堿性焊條,應放在保溫筒內(nèi)。下次領(lǐng)用焊條時,要帶回使用完回收的
焊條頭。
四、制定嚴格的焊接工藝規(guī)程
根據(jù)國家和國際現(xiàn)行的有關(guān)法規(guī)、標準、技術(shù)條件,并結(jié)合本企業(yè)的需要,制定本企
業(yè)的技術(shù)和管理規(guī)定。焊接工藝人員要做大量的焊接工藝評定,編制大量的焊接工藝文件,
其中焊接工藝守則、焊接工藝規(guī)程、焊接作業(yè)指導書是焊接生產(chǎn)直接應用的法規(guī)性文件。
同時,要做好新舊標準、新舊工藝文件的更換。確保焊接工藝人員和焊工手里的工藝文件
是有效的。
1、焊接技術(shù)工藝準備過程控制
焊接技術(shù)工藝準備的內(nèi)容包括:①、圖紙焊接工藝審查,焊接工藝評定試驗,焊接工
藝規(guī)程編制;②、焊接材料采購規(guī)范編制及采購;③、焊工考試項目規(guī)劃(項目、培訓、
考試);④、相應焊接新設備采購和新工裝(設計、制造、驗證);⑤、新工藝、新材料工
藝試驗。按照常規(guī)管理,在產(chǎn)品正式圖紙審批后,工藝部門接到圖紙后才進行焊接技術(shù)工
藝準備。在當前市場經(jīng)濟形式下,由于產(chǎn)品交貨期短,生產(chǎn)周期緊,常規(guī)管理不能滿足生
產(chǎn)的要求,必須實現(xiàn)焊接技術(shù)工藝準備的快速反應,即要求焊接工藝人員在審查產(chǎn)品圖紙
技術(shù)要求時,就提出焊接工藝評定項目、焊工考試項目。這樣可提前準備焊接工藝,確保
在產(chǎn)品生產(chǎn)前,各種工藝文件全部到位。
(1)產(chǎn)品圖紙焊接技術(shù)審查
為了保證產(chǎn)品圖紙焊接工藝審查的質(zhì)量,焊接工藝人員必須認真學習該產(chǎn)品設計、制造
及驗收方面的標準及技術(shù)條件。要重點了解每個產(chǎn)品在焊接、材料、熱處理、檢驗方面的
特殊要求,在圖紙審查時,要根據(jù)單位焊接設備能力、焊工狀況、現(xiàn)有的焊接方法和焊接
生產(chǎn)條件,制定出產(chǎn)品初步焊接方案。必要時,還要提出新工藝、新材料工藝試驗方案、
焊接新設備及新工裝設計任務書。
(2)焊接工藝評定
焊接工藝評定是制定焊接工藝規(guī)程的主要依據(jù)。焊接工藝評定必須按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)
定的焊接工藝評定標準進行試驗,不同的焊接工藝評定標準對焊接工藝評定的要求不完全
相同。常用的標準有JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評定》、JB4420《鍋爐焊接工藝評定》、
SY/T0452《石油天然氣金屬管道焊接工藝評定》。除焊接工藝評定規(guī)程規(guī)定的檢驗項目(外
觀檢查、無損檢測、常規(guī)力學性能)外,還應根據(jù)產(chǎn)品的特殊要求,增加必要的檢驗項目。
(3)焊接工藝規(guī)程編制
焊接工藝規(guī)程(WPS)是焊接生產(chǎn)的主要指導性文件,是控制焊接質(zhì)量的關(guān)鍵工藝文
件,是焊工進行焊接操作的直接依據(jù)。
按照產(chǎn)品對應的法規(guī),需要做焊接工藝評定的焊接接頭,都要求編制該焊接接頭的焊
接工藝文件規(guī)程。一份焊接工藝規(guī)程可以由一個或幾個焊接工藝評定報告支持。焊接工藝
評定合格后,編制的焊接工藝規(guī)程才能生效。
2、焊接生產(chǎn)過程控制
(1)、受控焊接接頭的焊接,焊工必須嚴格按照相應焊接工藝規(guī)程的具體要求進行施焊。
對于非受控焊接接頭的焊接,焊工按照通用焊接工藝守則的要求進行焊接。對于焊接要求
預熱及層間溫度控制的接頭,檢查人員還應抽查層間溫度是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。對有氫致
裂紋傾向材料的焊接,盡量保證焊接過程的連續(xù)和焊接完后進行熱處理。對新產(chǎn)品、新材
料的焊接,需對生產(chǎn)分廠進行關(guān)鍵項和特殊焊接要點的技術(shù)交底。
(2)、按有關(guān)標準的要求進行產(chǎn)品試板的焊接。產(chǎn)品焊接試板檢驗合格后,才能進入下
一道工序。產(chǎn)品焊接試板應隨它代表的產(chǎn)品接頭同爐熱處理。
(3)、接頭的焊后熱處理嚴格按照熱處理工藝進行,熱處理設備應能自動記錄實際熱處
理參數(shù)。對于特殊要求的熱處理產(chǎn)品,比如:原油儲罐清掃孔與罐壁焊縫的現(xiàn)場熱處理,
需嚴格按照現(xiàn)場熱處理的要求進行,并做好現(xiàn)場熱處理過程的數(shù)據(jù)記錄。對于有再熱裂紋
傾向的接頭,熱處理后,還應進行無損檢測,確保焊接接頭的質(zhì)量。
(4)、具有超標焊接缺陷焊縫的返修,應按照受控產(chǎn)品焊縫返修處理的規(guī)定進行。嚴重
缺陷的返修必須有對應的焊接工藝評定和缺陷返修焊接工藝作業(yè)指導書,同一位置缺陷返
修的次數(shù)不得超過兩次。
3、焊接質(zhì)量的可追溯性控制
在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程和以后的運行中,焊接質(zhì)量的可追溯性控制是焊接質(zhì)量控制和管
理的一個重要內(nèi)容。為了實現(xiàn)焊接質(zhì)量的可追溯性控制,應做如下工作:
(1)、材料的“標記移植”。材料入庫時的標記,在切割下料時,元件和余料都做相同
的材料標記,該過程稱為“標記移植”?!皹擞浺浦病钡膬?nèi)容包括:材料名稱、規(guī)格、爐批
號、入庫驗收標號等?!皹擞浺浦病辈粌H可防止生產(chǎn)中混料,也為將來焊接接頭質(zhì)量的分
析提供方便,是生產(chǎn)現(xiàn)場管理的重要內(nèi)容。
(2)、焊接接頭的施焊記錄。焊接接頭的外觀檢查及施焊記錄是受控產(chǎn)品焊接過程重要
的現(xiàn)場檢查記錄,內(nèi)容包括:產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品工號、焊接工藝文件編號、焊縫編號、焊縫
位置、焊工姓名、焊工鋼印號、焊接材料牌號、規(guī)格、焊接參數(shù)、焊接時間、檢驗員章等。
(3)、受控接頭焊縫的施焊記錄、返修、無損檢測、預熱、后熱、消氫處理、焊后熱處
理以及產(chǎn)品整體試壓記錄等質(zhì)量控制記錄將在產(chǎn)品檔案中備案,并建立產(chǎn)品檔案正副件,
正件值產(chǎn)品的交付而移交給使用單位管理,副件存檔備查。
(4)、焊工完成受控焊縫的焊接后,應在規(guī)定的位置打上自己的鋼印號。
4、焊接生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制點、停止點和見證點
(1)質(zhì)量控制點在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中,對影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要工序和重要環(huán)
節(jié),要嚴格加以控制,要重點監(jiān)督和檢驗,這樣的點稱為質(zhì)量控制點。比如:焊接工程質(zhì)
量中的焊接工藝評定、產(chǎn)品焊接試板、焊工資格、焊接材料、焊接設備及工藝裝備、焊接
工藝規(guī)程、焊接檢驗、熱處理以及水壓(氣密)試驗等等。
(2)停止點在壓力容器的生產(chǎn)過程中,明確規(guī)定關(guān)鍵工序和關(guān)鍵環(huán)節(jié)必須經(jīng)檢驗
(或驗證)確認合格后,才能進入下一道工序,此工序稱為停止點。比如:焊接材料的進
廠驗收、產(chǎn)品焊前試樣、產(chǎn)品焊接試板、開孔前的劃線、焊接接頭的無損檢測、水壓(氣
密)試驗等等。
(3)見證點在焊接生產(chǎn)質(zhì)量控制過程中的關(guān)鍵控制點稱為見證點。比如:重要的
焊接接頭的焊接、新材料的焊接、新焊接設備投產(chǎn)前的驗證焊接、無損檢測、水壓試驗等
工序。事實上,哪些工序為見證點、有沒有見證點,需要根據(jù)產(chǎn)品的制造技術(shù)條件來確認。
總之,為實現(xiàn)焊接工程的最終質(zhì)量,在焊接生產(chǎn)過程中布置質(zhì)量控制點、停止點和見
證點并予以嚴格監(jiān)督和檢驗,對重要工序、重要環(huán)節(jié)實施重點控制,進一步加強了焊接生
產(chǎn)質(zhì)量的控制和管理。
5、焊接過
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