壓力容器焊接工藝評定的監督檢驗

鐘榮高

（自貢市特種設備監督檢驗所，四川 自貢 643000）

0 前言

TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》4.2.1（3）規定：監檢人員應當對焊接工藝評定的過程進行監督。在《鍋爐壓力容器產品監督規則》壓力容器監督檢驗項目表中對焊接工藝評定的監督檢驗類別為A類監檢項目。可見，焊接工藝評定的監督檢驗工作，具有非常重要的地位，應予高度的重視。然而，怎樣才能做好該項工作，現行的《鍋爐壓力容器產品安全性能檢驗規則》及上級監察部門的相關文函，均未給出具體的規定，在此將根據國家對壓力容器監督檢驗的意圖和對焊接工藝評定標準的理解，結合焊接工藝評定的實踐，探討該如何做好壓力容器焊接工藝評定監督檢驗工作。

1 焊接工藝評定監督檢驗的必要性

壓力容器焊接工藝評定監督檢驗的目的是驗證焊接工藝評定過程的符合性，評定結果的真實可靠性，評定結論的正確性。確保評定合格的工藝用于產品焊接時，產品焊接接頭的使用性能符合要求。

壓力容器焊接工藝評定監督檢驗的過程和內容是：監督檢驗任務受理→監督檢驗準備→工藝評定資料審查→工藝評定現場觀察及實物確認→工藝評定資料確認。

要實現壓力容器焊接工藝評定監督檢驗的目的，監檢人員首先應對壓力容器焊接工藝評定工作有足夠的認識，明確壓力容器焊接工藝評定的目的和意義，學習了解焊接方面的專業知識，掌握焊接工藝評定相關技術規范、標準、評定方法和判定準則，熟悉焊接工藝評定的過程。

為什么壓力容器制造要進行焊接工藝評定，并且還要對壓力容器制造焊接工藝評定進行監督檢驗？因為壓力容器是具有爆炸、泄漏危險的特種設備，一旦失效，將會危及人們的生命和財產安全。連接壓力容器各部件的焊接接頭，是壓力容器承載時的薄弱部位，因為焊縫是在小冶金過程中形成的，焊接熱影響區的不同部位在焊接過程中經受不同的熱作用而具有不同的組織和性能，整個焊接接頭的組織和性能具有較大的不均勻性。焊接過程中是局部加熱，一方面不可避免的產生內應力和變形，另一方面難免產生氣孔、夾渣、未熔合、未焊透和裂紋等缺陷，而且在焊縫的部位還會引起應力集中，所有這些問題，都直接影響著焊接接頭的性能，影響著壓力容器的承載能力。要解決這些問題，除了提高焊工的操作技能，采用性能穩定的設備外，更重要的是要有正確的焊接工藝。

2 焊接工藝評定

正確的焊接工藝是通過焊接工藝評定來確認的。焊接工藝評定是為驗證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結果評價。焊接工藝評定的目的就是驗證焊接工藝的正確性。焊接工藝正確性的判斷準則是焊接接頭的使用性能。焊接工藝評定的對象是各種焊接方法通用焊接工藝評定因素和每種焊接方法專用焊接工藝評定因素，其意圖是確認在這些因素確定的焊接條件下焊接接頭使用性能是否滿足要求。如果經確認結果能夠滿足要求，就證明這個工藝是正確的，采用這個工藝所限定焊接條件焊接產品施焊時，產品的焊接接頭的使用性能也能夠滿足要求。

焊接工藝評定的具體過程是：按照產品合同、產品設計圖樣、國家法律法規及技術規范、相關的技術標準對焊縫的使用性能要求，結合本單位的焊接技術能力及被焊母材的可焊接性，編制預焊接工藝評定規程；按照預焊接工藝規程制備試件和焊接試件；按照焊接工藝評定標準規定的要求加工試樣；按照焊接工藝評定標準規定的試驗標準和方法進行試驗；按照焊接工藝評定標準對試驗結果進行評價并出具焊接工藝評定報告。

壓力容器制造單位在制造壓力容器過程中，是否按照技術規范和標準的規定進行了焊接工藝評定，評定的條件和過程是否符合要求，評定的結果是否真實可靠，都由質量監督部門檢驗檢測機構對其進行監督檢驗，確認其過程和結果的真實性和符合性。這就是將焊接工藝評定環節作為A類監檢項目，并要求對焊接工藝評定過程進行監督檢驗的原因所在。

3 焊接工藝評定監督檢驗的工作

由于壓力容器最基本的使用性能是承壓，所以壓力容器焊接工藝評定的判斷準則在NB/T 47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》標準中是以焊接接頭的力學性能、彎曲性能、沖擊韌性的符合性為判斷準則（當壓力容器的使用性能有其他要求時，還應重新制定評定規則和判斷準則）。因此在進行焊接工藝評定的監督檢驗工作前，監督檢驗人員除了要學習焊接工藝學、金屬學及熱處理等相關理論知識外，還要了解NB/T47014-2011(JB/T4708)承壓設備焊接工藝評定、GB/T228金屬材料拉力試驗、GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法、GB/T2653焊接接頭彎曲試驗方法等相關標準及試驗過程。

為了實現壓力容器焊接工藝評定監督檢驗的目的，在實施壓力容器焊接工藝評定的監督檢驗過程中，還應認真做好以下工作：

（1）資料審查。

檢驗人員在接到焊接工藝評定報檢后，應對工藝評定的如下資料進行審查，以保證工藝評定的符合性。

a.鋼材焊接性能資料的審查。

鋼材的焊接性能，是焊接工藝評定的基礎，對于低合金高強鋼、耐熱鋼、低溫用鋼、耐蝕鋼等材料的焊接工藝評定，只有充分掌握了材料的焊接性，才有可能使焊接工藝評定獲得成功，因此，在擬定預焊接工藝規程前，制造單位必須通過各種方式和途徑收集鋼材的焊接性資料或進行焊接性試驗，以掌握鋼材的焊接性。對于合金元素種類多且含量高的合金鋼，如果沒有充分掌握材料的焊接性能，要使焊接工藝評定合格，是很困難的。因此，對于可焊性較差的材料，制造單位必須向監檢人員提供鋼材可焊性資料，否則監檢人員可以不受理其監檢。

b.預焊接工藝規程審查。

預焊接工藝規程是為進行焊接工藝評定所擬定的焊接工藝文件，其內容就是焊接工藝評定需要評定的焊接條件（工藝因素），編制預焊接工藝規程的實質是確定需要評定的焊接條件，對預焊接工藝規程進行審查，目的是確認預焊接工藝規程的正確性。

審查預焊接工藝規程正確性的判定準則是焊接條件（工藝因素）與評定標準中規定的評定準則要求的符合性，與鋼材可焊性的符合性。預焊接工藝評定審查的具體內容是：依據NB/T47014-2011標準規定的評定準則，確認母材鋼號、填充金屬、試件厚度與焊件厚度、焊后熱處理、重要因素、補加因素的替代與覆蓋是否符合要求等；依據鋼材的焊接性能，確認制定的預熱溫度、層間溫度、后熱溫度、焊后熱處理、線能量等是否符合鋼材的焊接特性。依據產品的技術要求，確認評定的焊接條件能夠滿足產品的施焊要求。

c.評定用母材、焊材的質量證明文件的審查。

要使焊接工藝評定的結果真實可靠，首先評定用母材、焊材應當符合標準要求。證明材料是否符合要求的基本證據是材料的質量證明書，審查質量證明文件的內容包括以下方面：一是質證書的真偽識別，質證書應符合《固定式壓力容器安全監察規程》的要求；二是質證書與實物的符合性；三是質證書中的信息與相應標準的符合性。

（2）實物確認。

實物確認，是對在工藝評定過程中的人員、設備、材料、試板、試樣進行識別和判定。如果評定過程中實物未經確認，評定過程不得繼續進行；經確認的實物不符合要求時，可終止對工藝評定過程的監檢。實物確認的內容是：

a.確認參加工藝評定的人員，是否是該生產單位的技術熟練的焊接人員。

b.確認評定過程中所用設備是否處于完好狀態，所有的儀器設備是否經過計量檢定且在有效期內。

c.確認評定試板的移植鋼印是否正確，所用焊材是否正確。

d.確認每一個試樣上的標記是否正確。

e.確認試板上各試樣取樣的位置的正確性。

f.確認各試樣加工尺寸、精度的正確性。

g.確認試驗條件和現場的環境條件是否符合性（特別注意沖擊試樣的試驗溫度）要求。

h.確認彎曲試驗后彎曲試樣的彎曲角度是否符合性。

i.確認評定結果與判定準則的符合性。

（3）現場觀察。

現場觀察是指監督檢驗人員在工藝評定的現場，對工藝評定的某些過程的觀察，確定評定過程的真實性。監檢過程中注意觀察的內容是：

a.評定過程中所有儀器設備是否運轉正常，所有顯示數據是否真實可靠。

b.試件施焊所采用的參數是否與預焊接工藝規程相一致，焊條、焊劑的烘烤是否按照要求進行，手工焊焊接速度的測量和數據的采集是否正確。

c.實際施焊的數據是否在預焊接工藝規程所規定的數據范圍內；施焊記錄是否真實記錄了現場實際施焊的數據。

d.試樣加工過程是否按照試樣加工工藝的要求進行，要特別觀察沖擊試樣缺口方位的加工的正確性。

e.試驗所運用的標準、所使用的試驗設備、試驗的環境條件、試驗過程是否符合工藝評定標準規定的要求，試驗結果是否正確。

（4）資料確認。

焊接工藝評定監督檢驗過程中的資料確認，是對焊接工藝評定過程中的記錄、報告的審核，監督檢驗人員依據在工藝評定過程中的實物確認、現場觀察到的實際情況作為判斷準則，對記錄、報告中的信息進行核準，驗證記錄的真實性、報告結論的正確性。

資料確認的內容包括：焊條、焊劑的烘烤記錄、施焊記錄、焊縫外觀檢查記錄、無損檢測記錄、試樣的加工工藝及執行記錄，無損檢測記錄和報告、拉力試驗報告、彎曲試驗報告、沖擊試驗報告、金相檢驗報告、化學成分分析報告、工藝評定報告等。

經確認符合要求的資料，監督檢驗人員應在資料上簽字。

4 結論

焊接工藝評定的監督檢驗是一項重要而嚴肅的技術工作，做好該項工作不僅能控制工藝評定的正確性，更重要的是能保證壓力容器的安全性能。要做好該項工作，要求監督檢驗人員不僅要具備焊接專業的相關知識和掌握相關的法律、法規標準，熟悉焊接工藝評定過程，在實施監督檢驗過程中還要有嚴肅、認真、務實、負責的態度，才能達到預期目的，不負使命。

[1]TSG R0004-2009，固定式壓力容器安全技術監察規程[S].

[2]NB/T47014-2011，承壓設備焊接工藝評定[S].

[3]國質檢鍋[2003]194附件：3.鍋爐壓力容器產品安全性能檢驗規則[S].