近年來,在石油化工工程發(fā)包中,EPC總承包的應用越來越廣泛,而大部分EPC總承包商均以石油化工設計院為多。這些總承包商在拿到工程總承包合同后,需將安裝工程分包給有資質的施工企業(yè)。而安裝工程中涉的焊接工程占有相當比例。如煤化工工程、煤制油、煤制烯烴等,這些工程涉及的材質較為復雜,現場設備、工藝管道、鋼結構的焊接技術及焊接質量直接影響到裝置的安全運行。而焊接工程的質量管理又涉及焊接工藝方法、焊接設備工藝裝備、焊接工藝制訂、焊接材料、焊前預熱、層間溫度、焊后熱處理、焊接環(huán)境、無損檢測管理等復雜過程。以往由于焊接質量的低劣而發(fā)生事故曾經有過不少報道。為此,根據EPC總承包存在焊接施工分包的特點,筆者從人員、設備、材料、方法、環(huán)境等幾個方面對焊接質量控制進行簡要分析。
1 對人員的管理和控制
(1)焊接管理人員和焊工是提高焊接質量的最關鍵因素。以往,分包商對現場配備專職焊接管理人員不夠重視,為此EPC承包商在項目上配備必要的焊接技術人員外,應要求工程分包商在項目上配備一定數量的具有豐富實踐經驗、并具有中級以上職稱的焊接技術管理人員,同時要根據所承擔項目涉及到的各類材質配備具有相應操作經驗考試合格的焊工來承擔焊接施工任務。
(2)焊接技術人員的管理素質直接影響焊接技術文件的編制和焊接的實體質量。近年來,施工企業(yè)年輕的技術人員迅速增多,他們工作積極性較高,但是現場實際經驗缺乏,焊接管理水平較低。這些年輕的焊接工藝人員一定要在有經驗的技術人員指導下進行工作,不能由他們單獨進行焊接管理,這一點必須引起注意。EPC承包商應考察分包商是否定期舉辦技術講座和繼續(xù)教育,是否對焊接及相關技術人員進行了技術更新培訓,充分發(fā)揮其應有的作用。
(3)EPC承包商對于分包商焊接技術力量的強弱應作為分包招標的重要條件予以考慮。EPC總承包商在招標選擇安裝工程分包單位時應特別注重于焊接質量管理的要求。同時要注意到有的業(yè)主在入場以后對焊工進行現場實際操作考試的做法,在進場前選派能夠勝任工作的焊接人員進入工地,努力降低因考試不合格而發(fā)生的人員替換的有關費用。
(4)總包商應實地考察各分包商是否建立了自己的焊工訓練基地,選調技術精湛的焊接工程師和高級焊工,根據材料的不同特點和可焊性,經常性對焊工進行上崗前理論考試和實際演練。適時地在企業(yè)內部進行焊工技能比賽,逐步拓展焊工的合格項目,提高焊工在工地的焊接拍片一次合格率,降低返修率。
(5)焊工資格管理。EPC承包商應重點考察分包商從事特種設備和鋼結構工程施焊的焊工,是否按照鍋爐壓力容器特種設備的有關規(guī)定取得了資格證書,是否擁有一定數量的有證焊工。對焊工的日常考核管理是否形成制度和慣例,要對這些制度和臺帳進行檢查核實和評估。
(6)EPC承包商還應考察分包商是否建立了合格焊工檔案,焊工檔案對該焊工的考試考核、焊接業(yè)績、無損檢測一次合格率、兩次以上返修情況以及獎勵和事故等情況均應詳細做出記錄各查。
2 焊接設備控制
焊接設各是提高焊接質量的又一個關鍵因素。為此,EPC承包商在招標前,應充分考察分包商公司基地的設備管理設施及環(huán)境,設各管理制度完善情況,機修機構的建立及管理、維修人員配備情況。
考察施工企業(yè)焊接設備的年度更新計劃和實施情況,是否具備所承包工程涉及到的材料所適宜的焊接設備和器具。
由于承包商的施工處于經常性流動狀態(tài),現場設備所處的運輸和使用環(huán)境較差,因此,EPC承包商應對分包商加強工地焊接機械設備的日常管理考核,要求分包商施工現場的焊接設備要做到一人一機,配備一定數量的維修人員定期保養(yǎng)。尤其要保證電流表、電壓表在計量合格的周檢期內,確保顯示值的正確性。同時要求分包商的焊接設備進場必須經過報驗,接受監(jiān)理公司的驗收檢查,凡是不合格不完好的焊接設備在未得到充分修理維護或更換的禁止用于工程。
3 焊接材料控制
工地現場的焊材管理對焊接施工質量尤為重要,而且這一點往往不被重視,EPC承包商應定期對分包商進行焊接材料管理的檢查考核。考核分包商焊接材料的管理應從焊材采購、驗收入庫、保管、烘干、發(fā)放、回收等環(huán)節(jié)來進行。
(1)焊接材料的采購管理:材料計劃編制和采購實施時必須嚴格按設計圖紙和焊接方案規(guī)定的焊材牌號及標準要求進行,采購計劃準確無誤并應事前獲得批準,分包商配備的采購人員應熟悉材料知識。
(2)非標焊接材料以及進口焊接材料均應編制相應的采購規(guī)范和詳細的技術要求,由設計、業(yè)主、監(jiān)理、總承包商、分包商分別批準后實施。
(3)采購方應對焊接材料供貨廠家進行定期考核評價,建立合格供應商名錄,在名錄內采購,否則應該辦理有關考察、審核批準手續(xù)。
(4)焊接材料的檢驗。焊材入庫及向監(jiān)理報驗時必須有供應商的質量證明文件,并由總包自檢合格、報監(jiān)理進行驗收檢查確認,核對質量證明書的力學性能和化學成分各項指標與相關標準是否相符,外觀質量是否合格。當有質疑時,應根據設計選取的標準取樣復驗,復檢結果不符合要求時,應由各方按程序予以處理,不得擅自用于工程項目上。
(5)焊材庫的基本要求:焊材應設立工地二級庫房,按不同材質、不同規(guī)格分別存放并做好標記。二級庫房應保持干燥,設置測量設備、保證相對濕度不大于60%。
(6)烘干發(fā)放與回收管理:設專人負責烘干發(fā)放與回收,各類焊條烘干溫度和恒溫時間應按指導書的要求實施。焊接材料的發(fā)放回收均應建立書面記錄資料,焊工領用時的發(fā)放量最多為半個班的使用量,并使現場焊條保溫桶能夠容納。焊工下班時應交回剩余的焊條,交回的焊條應再次烘干才允許=次使用,重復烘干次數不宜超過2次。焊材應由焊工本人親自領取登記,不得代領。
4 焊接工藝及方法控制
EPC總承包商按焊接方面的法規(guī)、標準并根據現場實際制定本項目的焊接管理程序和辦法。指導編制焊接方案或指導書,其中焊接工藝紀律應引起足夠重視。同時,EPC總承包商和分包商要做好焊接標準的管理更替發(fā)放工作,舊的標準規(guī)范應及時回收封存,確保現場使用的標準的有效性。
4.1 施焊前的技術準備
EPC總承包商和分包商均應高度重視焊接前的技術準備工作,重點是:(1)設計圖紙審查;(2)焊接工藝評定:(3)焊接方案編制與審批;下面分別予以敘述:
4.1.1 設計圖紙審查
為保證焊接質量,EPC總承包商應組織有關人員學習焊接管理的程序文件,尤其是對設計選用材料、焊接結構形式、可焊性及其工藝操作性進行詳細審查,對無損檢測的比例范圍和方法進行探討和準備,在組織設計圖紙審查時,要根據設計意圖和設計交底的具體要求,結合本企業(yè)焊接設備能力、焊工狀況、現有的焊接方法及工地施焊條件,為制定出切合實際的工程焊接工藝方案做好充分準備。
4.1.2 焊接工藝評定
分包商原有的焊接工藝評定只要能夠覆蓋所焊材質即可直接予以引用。如果所焊材料沒有現成的工藝評定文件,則應按GB4708、SH3525、GB4709等國家和行業(yè)標準,重新進行焊接工藝評定。以上標準必須得到全面準確地貫徹執(zhí)行,當各個標準對同一事項的規(guī)定出現不一致或施工圖沒有明確規(guī)定時,原則上應該選用規(guī)定較嚴格的條文。
4.1.3 焊接方案編制與審批
焊接方案是管理和施工最直接的技術依據,各級人員必須高度重視其編制審批工作,它能不能起到指導焊接實施的作用關鍵在于編審和交底。所以,在方案的內容、編制依據、焊接工藝選擇、工藝評定的覆蓋情況、質量安全措施等方面要逐條進行審核,形成文件后報監(jiān)理審批實施,實施前應進行詳細的技術交底,保留交底記錄備查。
4.2 焊接工序控制
4.2.1 操作控制
_
坡口制備、組對間隙及錯邊量在復查合格的基礎上即可施焊。相對而言,合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、低溫高的焊接較普通碳鋼難度大,屬于重要焊接接頭,因此,要求焊工必須按相應的焊接工藝進行施焊:有焊前預熱及層間溫度控制要求的焊接接頭,檢測其達到預熱溫度方可焊接,根據經驗,冬季施工時預熱溫度比原工藝應提高50℃左右,預熱操作方法:用氧氣乙炔火焰沿焊口環(huán)向均勻烘烤,受熱寬度為150mm左右,用遠紅外測溫儀測定,達到焊預熱溫度后,立即組織施焊,剛剛焊過的部分隨時用巖棉進行保溫。如果是管道焊接,施焊前應將該段管子兩頭封閉,不得使管內有過堂風穿越。
有層間溫度控制要求的焊縫,在焊接過程中應及時測量層間溫度并予以調整,有氫脆傾向的材料施焊時,如焊接過程中斷或焊后不能立即進行熱處理時應對焊件立即進行后熱處理。熱處理的升溫和降溫速度更要嚴格控制,不得出現任何差錯。
合金鋼在冬季施工時由于熱處理結束后,環(huán)境溫度太低,可能產生延遲裂紋,為防止裂紋出現,在熱處理降至0℃以上時,即應立即采取保溫措施,方法是在焊口環(huán)向包上電熱毯,毯外再包上棉被,電熱毯保溫超過24小時后,再進行探傷。對于按比例探傷的焊口其無損檢測的“點口”工作應由監(jiān)理工程師隨機指定,不得事先有準備地認為地預備一部分無損檢測焊口,嚴防作弊行為,保證檢測的代表性。同時要注意雖然不是100%無損檢測,但要覆蓋到每一個焊工的焊縫,對于直徑大于500mm的管道其比例要覆蓋到每一條焊縫,而不僅僅是焊口的百分數。
4.2.2 嚴格執(zhí)行工藝紀律
EPC承包商與監(jiān)理公司應組織相關人員對施焊工藝紀律進行隨時抽查,主要有:(1)現場使用的焊材是不是施工方案所指定的焊材,現場是否正確使用了保溫筒。檢查焊條的烘干記錄、領用記錄、焊條頭及剩余焊條回收記錄、二次烘干記錄是不是符合規(guī)定要求。(2)檢查焊工資格證的考試合格項目是不是與所焊材料的材質、厚度、焊接方法、焊接位置相一致。(3)檢查焊工是否按焊接方案及技術要求進行操作。對預熱溫度、層間溫度、電流、電壓、焊接速度、打底蓋面方法逐一進行核對。(4)焊機的運行狀態(tài)是否平穩(wěn),電流表、電壓儀表是否在計量合格期內,顯示值是否正常。(5)對于工藝管道的焊接、還要檢查其單線圖的繪制是否規(guī)范,是否標注了焊口編號、焊工鋼印號、焊接位置(平焊、立焊、橫口、固定口、轉動口)、探傷比例、管支架位置(活動支架還是固定支架)等等。(6)冬季焊接施工技術措施的落實是否到位。(7)按比例無損檢測的焊口是否進行了隨機抽取指定。(8)工藝紀律的執(zhí)行情況的考核、焊縫返修管理。
5 焊接環(huán)境控制
(1)焊接的環(huán)境溫度應能保證焊件焊接所需足夠溫度和焊工技能不受影響。(2)對焊接時的風速、濕度應進行監(jiān)測,凡是超過規(guī)范要求時在措施未得到落實之前不得施焊。(3)雨雪天氣的焊接應該從嚴控制。
6 小結
綜上所述,EPC總承包商和分包商只有通過對人員、焊接設備、焊接材料、施焊環(huán)境等各環(huán)節(jié)進行嚴格控制與管理,才能獲得良好的焊接質量。
參考文獻
[1]ASME第八卷:壓力容器建造規(guī)則.
[2]特種設備安全監(jiān)察條例.
[3]固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程.