國際施工中ASME標準焊接工藝評定管理要點

尚峰 胡廣娟 王登雷 李帥帥 馬奕丞

摘 要：本文以海外建設工程為例，重點介紹美標（ASME）中各種焊接工藝評定的管理要點，只有很好的掌握標準，結合實際施工經驗，才能保證從源頭控制焊接質量

關鍵詞：PQR＼WPS 重要變素 性能試驗

焊接工藝評定（PQR）、焊接工藝規程（WPS）的管理是焊接質量控制源頭工序，其重要性不言而喻，而焊接工藝評定及規程在國內還是國外的石油工程建設項目中都扮演著極為重要的角色，在積累國內和國外工程項目管理經驗之后，筆者對國外工程建設焊接工藝評定及規程的管理有了更深一步的認識，現以海外建設工程為例，對美標中相關焊接工藝評定要點進行總結及歸類。

焊接工藝評定（PrOcedure QualificatiOn RecOrd）簡稱“PQR”：是指在焊制評定試件時選用的實際焊接參數的記錄和無損探傷試驗及機械性能試驗的結果。

焊接工藝規程（Welding PrOcedure SpecificatiOn）簡稱“WPS”：是用于為焊工或者焊接操作按規范要求制造產品焊縫提供指導的書面文件，其中包括：允許的母材、必須使用的填充金屬、預熱要求、焊后熱處理等。

焊接工藝評定的目的就是確定打算用于建造的焊件對于其預期應用應具有的性能。焊接工藝評定確定的是焊件的性能，按照相關規定完成并合格的PQR才能制作相關WPS并用于工程建設。

油田地面建設工程焊接工藝評定所依據的標準主要為《ASME 鍋爐及壓力容器規范國際性規范IX 焊接和釬接評定》。

在施工承包商準備開始進行PQR試樣焊接前必須將相關資料以正式文件形式上報監督部門，并且施工承包商應至少提前1天上報RFI（Request FOr InspectiOn）停檢點報送單，待資料審批合格后，方可按照RFI要求進行現場PQR焊接見證。

在審查PQR過程中需要著重了解規范中提及的焊接變素要求，重要變素：凡其變化（見ASME.SEC IX表QW-252至265）能影響焊件力學性能的那些變素。

往往施工建設工程中涉及到多種不同的焊接工藝形式及方法，需要根據不同的重要變素來規定所需要的一個或者多個PQR。下面列舉一些常用焊接方法中存在的重要變素（具體內容參見ASME.SEC IX，此處不詳細列舉），如：焊接材質的變化、焊接方向的變化均被標準認定為重要變素。又如：坡口設計形式、組對間隙等內容被標準認定為非重要變素。

在建設項目中，當在相關WPS內至少一項重要變素改變時，需要再重新準備PQR進行驗證，此項為工程中PQR的管理重點，在項目上需要具體排查，保證PQR數量不缺失。

當施工承包商按照WPS內容完成了現場PQR試件的焊接工作后，相關重要信息需要由旁站監督標記在試件上并署名，待射線檢測合格后，監督承包商將試件送到有資質的實驗室進行相關的機械力學性能試驗分析。

機械力學性能試驗：對金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能進行測試試驗。PQR中需要進行的機械力學性能試驗包括：拉伸測試、彎曲測試（面彎、背彎、側彎）、刻槽錘斷測試、夏比缺口試驗等。

根據ASME.SEC IX QW-451.1表中所示，根據不同壁厚要求，所需要的力學性能試驗數量及方式也存在不同。例如：壁厚范圍在10-19mm厚度區間，主要完成實驗為拉伸試件2組，面彎2組、背彎2組;壁厚范圍在19-38mm厚度區間，主要完成實驗為拉伸試件2組，側彎4組。

實驗室給出的所有機械力學性能試驗的結果都要符合項目技術文件及相關規范要求，不同項目的具體要求不同，均以項目相關文件要求為準，如力學性能試驗中存在個別試驗不合格情況，可以根據規范在條件允許情況下，在原有PQR試樣上重新抽取一個部位進行重新檢驗，如檢驗合格可視為此項檢驗通過。

根據油田地面建設工程的特殊情況要求，現在將一些特殊用于檢驗PQR性能的試驗介紹如下，1、化學成分分析（Chemical COmpOsitiOn Test、當相關技術文件中對母材及焊材中相關金屬或非金屬元素含量有要求時進行）2、熱處理及硬度測試（POst Weld Heat Treatment&Hardness test、焊接需要進行焊后熱處理時進行）3、氫致裂紋測試（HydrOgen-Induced Cracking 參照NACE 標準TM0284、材料需要防止氫致開裂進行） 4、硫化物裂紋（Sulfide Stress Cracking參照NACE標準TM0177，材料需要防止硫化物導致開裂進行）具體內容需參照各自項目的設計文件，進行針對性的檢驗。

綜上所述內容為美標中關于焊接工藝評定標準的大體介紹，其中還結合了項目管理中需要針對PQR特別注意的重要管理環節，有效的經驗結合合理的標準才能幫助我們在施工中更好的控制焊接質量，保證工作質量。

參考文獻

[1]ASME IX Welding And Brazing QualificatiOn

[2]SpecificatiOn fOr Piping Welding

[3]SpecificatiOn fOr Pipeline Welding

[4]AWS D1.1 Structural Welding COde-Steel

作者簡介：

尚峰，性別：男，民族：漢，籍貫：吉林省，單位：北京興油工程項目管理有限公司，學歷學位：本科 工學學士，Email：187147759@qq.cOm。