“華龍一號”核島安裝工程焊接工藝評定管理淺談

袁月旺 梁維

【摘 ?要】“華龍一號”作為我國第三代核電技術，在技術準備，特別是焊接工藝評定規劃可借鑒的經驗較少，不時會出現工藝無法滿足、影響施工進度，為了減少此類情況的發生，優化焊接工藝評定規劃，保障安裝工程的有序開展，對工藝評定制作過程中發現的問題和經驗進行總結，為今后同類堆型的焊接工藝評定準備提供參考。

【關鍵詞】華龍一號;焊接工藝評定;規劃優化

引言

“華龍一號”作為我國自主知識產權的三代壓水堆核電技術，在環境污染問題的解決方面起著不可或缺的作用，采用能動加非能動的安全措施，以及大自由容積雙層安全殼（抗大型商用飛機撞擊）。其技術的先進性以及運行的安全性得到國際認可，但其可靠的結構設計、安全的材料選擇及焊接工藝評定依據我國能源系列標準為焊接施工提出了嚴峻挑戰。

一、“華龍一號”焊接工藝評定概述

1.1焊接工藝評定定義

所謂焊接工藝評定，是針對特定的鋼材、結構，選用的焊接材料、焊接工藝方法、焊后熱處理等措施;在與實際工程焊接施工一致的條件下，按照規定的步驟，進行試驗性的焊接。焊接后按照規定的程序，檢驗檢測手段進行檢測試驗驗證，根據規定的標準進行評判;試驗測試結束后，編制完整的焊接試驗報告，對整套焊接工藝方案作出最終的評定、認可，進而根據焊接工藝評定試驗的結果，編制焊接工藝規程，指導焊接生產。

1.2焊接工藝評定目的

1.2.1驗證所擬定的焊接工藝正確性

通過焊接工藝評定試驗的焊接工藝，在生產中能夠保證焊接接頭具有所要求的使用性能，而不會產生質量問題。

1.2.2評價施工單位焊接施工能力

焊接工藝評定是要由本單位技能熟練的焊接人員在本單位實施;焊接工藝評定的試驗條件與產品的實際生產條件相對應，或者符合替代規則;且所使用的焊接設備、儀器處于正常的工作狀態。因此，焊接工藝評定在很大程度上能反映出施工單位所具有的施工條件和施工能力。

1.3“華龍一號”焊接工藝評定標準簡要介紹

“華龍一號”核電技術作為我國自主知識產權的第三代核電技術，焊接工藝評定以NB/T20002《壓水堆核電廠機械設備焊接規范》系列標準為主，NB/T20002是對EJ/T1027-1996的修訂，其編制主要是參考發過EPR系列壓水堆核電站建造標準RCCM-2007，是結合我國實際情況和國外的先進標準發展而來。較ASME標準而言，NB/T20002.3的焊接工藝評定中需要控制的重要素較多，換而言之，按照NB/T20002.3實施焊接工藝評定對于工藝控制更為嚴格，且NB/T20002.3沒法像ASME 標準對焊接工藝評定進行靈活的組合。

二、“華龍一號”焊接工藝評定規劃優化因素

“華龍一號”因其名義電功率較大且基于能動加非能動的安全設計，致使“華龍一號”核島安裝工程量也相對較大，因此在工藝評定規劃時應盡可能對其進行優化，盡可能的擴大工藝評定的適用范圍，在工藝評定規劃時應從以下幾個方面優化。

2.1焊接工藝評定標準

“華龍一號”管道等焊接工藝評定引用NB/T標準，支吊架、小型設備、低壓儲罐焊接引用GB/T 19869.1，供熱、通風、空調和制冷系統安裝及預制依據設計文件，其余個別部件工藝評定標準要求采用RCC-M或ASME標準，即“華龍一號”核島安裝工程焊接工藝評定主要依據NB/T20002.3-2013《壓水堆核電廠機械設備焊接規范第三部分：焊接工藝評定》，通過對“華龍一號”核島安裝工程引用的幾種焊接工藝評定標準對比分析，發現NB/T20002.3-2013對焊縫熔敷金屬及熱影響區所要求的試驗項目基本一致或多于其他標準，對于試驗結果的評定要求也基本一致或高于其他標準，工藝評定對于母材的覆蓋范圍也較其他標準較為嚴苛，因此在工藝評定規劃時可統一按照NB/T20002.3-2013進行考慮，在現場實際施工前發CR或FCR對涉及的其他工藝評定標準進行澄清或變更，從而能減少工藝評定的規劃重復，有條不紊的開展工藝評定。

2.2焊接工藝評定材料材質

根據NB/T20002.3-2013對于母材材質有效覆蓋范圍規定，即對于第一類鋼，焊接工藝評定用母材對規定的最小抗拉強度或等于其規定的最小抗拉強度的所有剛是有效的。因此在進行工藝評定規劃時，應選擇最小抗拉強度較高的母材作為評定用材料，以保證其具有足夠大的覆蓋范圍，從而減少焊接工藝評定的的數量 并對現場的焊接施工提供更加有力的支持。

對于“華龍一號”核島安裝過程中常見的奧氏體不銹鋼（022Cr19Ni10、022Cr17Ni12Mo2、026Cr18Ni12Mo2N），按照NB/T20002.3-2013有效覆蓋范圍規定，母材材質均可相互覆蓋，因此可根據項目實際情況規劃不銹鋼工藝評定用材質。

NB/T20002.3-2013規定，焊接工藝評定只適用于與評定試件所采用的同一商標牌號的焊條、焊劑或藥芯焊絲以及統一標準名稱的填充材料（焊絲、直條焊絲等），因此項目可自行根據強度匹配原則選擇合適的商標牌號或標準名稱的焊接材料即可。

2.3焊接工藝評定材料規格

根據NB/T20002.3-2013，管的工藝評定可適用于板的工藝評定;對接焊縫適用于全焊透及部分焊透角焊縫且管對接適用于角度大于或者等于60°的支管接頭。因此選擇管對接接頭型式作為工藝評定用接頭型式，覆蓋范圍最為可觀實用。

根據管狀試件的外徑、壁厚覆蓋范圍，結合“華龍一號”核島安裝工程實際情況，現場常見的無縫鋼管的壁厚均在3～24mm范圍內，可選擇外徑大于25小于50mm的管狀試件作為工藝評定用試件，可滿足“華龍一號”核島安裝工程常見管道的焊接施工。根據供貨技術條件，推薦采用1 1/2″SCH160（φ48.3×7.14mm）和6″SCH160（φ168.3×18.26mm）的管狀試件實施對接工藝評定。

2.4焊接工藝評定規劃基礎信息獲取

焊接工藝評定的規劃是以現場實際需求作為依據的，即需要焊接的材料數據，多摘自于管道專業的基礎數據和其他專業的圖紙信息，但各個專業圖紙信息龐大，在圖紙信息讀取時，難免會有疏漏，而影響工藝評定規劃，也有些特殊部件無法提前得知信息，只有當時材料到現場后才能確定材料信息，針對第一種情況，在進行圖紙信息讀取時應加強與各個專業的溝通和配合，讓各個專業在進行圖紙信息篩查時，樹立一種對焊接的敬畏的意識，凡是遇到焊接信息或異常焊接信息及時與焊接專業進行落實，以至于焊接專業核實信息、提早準備。針對第二種情況，應與材料供應單位、上游單位保持緊密聯系，實現信息共享，從上到下，致力于解決材料到場及材料信息問題，為工藝評定的規劃及有序開展提供保障。

總結

工藝評定是指導現場焊接施工的依據，是保證焊接質量的關鍵。只有合理的規劃、有序的開展工藝評定，才能保證安裝焊接施工有條不紊的推進，才能為項目節約時間成本，因此在規劃工藝評定的時候應充分考慮基礎焊接數據和考慮工藝評定變素的覆蓋范圍，按照可靠的焊接數據，從標準著手，選用合適的材料及規格，以達到工藝評定的充分覆蓋，從而使工藝評定得到優化，減少不必要的重復勞動，節省工程建造成本，提高核電站焊接管理水平。

參考文獻：

[1] NB/T20002.3-2013《壓水堆核電廠機械設備焊接規范第三部分：焊接工藝評定》;

[2] RCC-M 2007《壓水堆核島機械設備設計與建造規則》第Ⅳ卷 焊接;

（作者單位：中國核工業第五建設有限公司）