压力容器焊接标准-压力容器焊接工艺规程中应包含哪些内容、不需要包含哪些内容?

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关于压力容器焊接工艺规程,nB/T 47014—2011 《承压设备焊接工艺评定》3.4条的定义为:焊接工艺规程(Wps) welding pRoceduRe specification 根据合格的焊接工艺评定报告编制的,用于产品施焊的焊接工艺文件。而nB/ 47015—2011 《压力容器焊接规程》未给出焊接工艺规程的定义,但在3.6.1条规定工艺员应根据焊件设计文件、服役要求和制造现场条件,依据评定合格的焊接工艺,从实际情况出发,按每个焊接接头编制焊接工艺文件(推荐表格见附录c)。

附录c中的焊接工艺文件其实是包括了JIc卡(焊缝识别卡 Joint Identification caRd,图1)、焊材汇总表(图2)、焊接接头工艺卡(可以理解为Wps,图3)的针对压力容器设备编制的一套焊接工艺文件(包括但不限于Wps)。

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图1JIc卡(焊缝识别卡 Joint Identification caRd)

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图2 焊材汇总表

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图3接头焊接工艺卡(相当于焊接工艺规程)

查其他行业的焊接标准

DL/T 869-2021 《力发电厂焊接技术规程》中未找到焊接工艺规程的定义,但在10.3条规定:施工单位应将下列资料在工程竣工后归档: ……….f) 焊接作业指导文件;…..笔者个理解,这里的焊接作业指导文件应包括焊接工艺规程。

nB/T 250852018电厂常规岛焊接技术规程》中未找到焊接工艺规程的定义,但在3.7规定

3.7.1施工单位在焊接工作前,应以相应合格的焊接工艺评定报告及相关技术标准规定为依据,编制完整的焊接工艺规程,用以指导焊接施工。

3.7.2焊接工艺规程应至少包括焊接接头设计、焊接材料、焊接顺序、电特性参数、预热及焊后热处理工艺、焊接操作要领等内容

中国社《材料与焊接规范》2021版中3.1.2.3条对焊接工艺规程的定义为:焊接工艺规程(Wps)是工厂根据合格的焊接工艺试验报告,对焊接工艺计划修改完善后 并经 ccS 正式批准的技术文件,用以指导产品生产焊接。通过全文搜索,未找到关于焊接工艺规程应包括哪些内容的表述,仅在11.2.1.2条中找到对铝合金的焊接工艺规程的要求:铝合金的焊接工艺规程应提交ccS认可,焊接工艺规程中应包括防止焊接变形和变形矫正的措施。

nB/T 20002.1-2013《压水堆电厂机械设备焊接规范 第1部分:通用要求》未给出焊接工艺规程的定义,但在4.3.2条中对焊接工艺规程中应包括哪些内容做出了明确规定:焊接工艺规程应列出并规定影响焊接工艺评定有效范围的所有变素。

aSME锅炉与压力容器规范第Ⅸ卷2023版QW-200.1(a)中,焊接工艺规程的定义为:Welding PRoceduRe Specification (Wps). a Wps is a wRITten qualified welding pRoceduRe pRepaRed to pRovide diRection foR making pRoduction welds to code RequiRements. 焊接工艺规程(Wps)是经过评定的面的焊接工艺文件,用于为制造符合规范要求产品焊缝提供指导。

而在QW-200.1(b)中,则规定了焊接工艺规程应包含哪些内容contents of tHE Wps. THE completed Wps shall descRibe all of tHE essential, nonessential, and, wHEn RequiRed, supplementaRy essential vaRiables foR each welding pRocess used in tHE Wps. 完整的焊接工艺规程(Wps)应包括Wps中每种焊接方法对应的所有重要因素、次要因素及需要时的补加因素

在国际标准ISO 15609-1 Second EdITion 2019-08《Specificaton and qualifiction of welding pRoceduRs foR metallic mateRials—welding pRoceduRe speification—PaRt 1: aRc Welding》中,对焊接工艺规程(Wps)应包括的内容有非常详细、具体的要求,还给出了参考的样表(图4)。

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图4ISO 15609-1 Second EdITion 2019-08 焊接工艺规程样表

前面介绍了国、内外标准对焊接工艺规程(Wps)的定义及其应包含的内容,笔者个认为,对于用于指导压力容器焊接的焊接工艺规程来说,aSME锅炉与压力容器规范第Ⅸ卷的规定是最合理的,要求明确简单

用于指导压力容器焊接的Wps必须要有焊接工艺评定(PQR)作为支撑,如果其中不包括所有的重要因素,怎么能保证这个Wps能被覆盖呢。例:Q345R筒体的埋弧焊,Wps中无道间温度的描述,而道间温度属于补加因素,如评定时最高道间温度是150℃,而产品焊接时根据该不对道间温度要求的Wps进行焊接,实际道间温度达到了250℃,此时,焊接接头的冲击性能是有可能不合格的,压力容器的焊接质量存在严重的隐患。

同理,需要时的补加因素在Wps中也应有描述。

至于次要因素,虽然理论上不影响到焊接接头的性能,但是这些次要因素,是与焊工实际施焊密切相关的,如采用氩弧焊时采用什么钨,喷嘴的规格,如果Wps中不规定,岂不是变成焊工自己想怎么定就怎么定。笔者个认为,从指导焊工焊接生产的角度来说 ,Wps应包括补加因素

上面谈了焊接工艺规程(Wps)中应包括哪些内容,下面再谈谈其中不需要包含哪些内容

国内很多压力容器制造单位的Wps,在Wps中加入了笔者个认为不需要加入的内容,主要有以下这些:焊缝编号、焊工项目、无损检测要求、焊材使用、焊材烘烤要求

焊缝编号与Wps没有直接关系,在JIc卡中指定每条焊缝选用的Wps可以达到同样的目的。并且焊缝编号写在Wps,如果焊缝有增加或减少,或者实际压力容器产品在制造过程中有焊缝的焊接工艺需要更改,则整张Wps都需要修改、升版,非常麻烦。

同理、焊工项目、无损检测要求也没有必要写在Wps中。

至于焊材使用、焊材烘烤要求,则更没有必要写在Wps中,可以通过其他文件对焊材的使用做出规定

实际上,国内不少压力容器制造单位的焊接工艺规程(Wps)都没有包含nB/T 47014—2011中表6(坡口焊缝、角焊缝)、表16(堆焊焊缝)的所有次要因素(部分有遗漏),有些连重要因素、补加因素都有缺项。

说了这么多,那我们实际编制压力容器产品的Wps时具体应怎么操作。笔者个认为,在任何情况下,Wps中都应该包括所有重要因素、需要时的补加因素。以前的Wps,有遗漏也就算了,补了也是假的,没有必要,还没制造的压力容器产品,一定要逐张对,有遗漏的因素补上。至于次要因素,笔者个建议是根据不同的焊接方法,列出不同焊接方法对应的次要因素,然后制定个计划,在一定的时间内完成对、增补的工作

笔者个看法,欢迎大家讨论,共同进步

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THE END
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