碳钢、不锈钢或者合金钢产品在与其它生产或者施工时,与其它的另一件产品用焊条连接到一起。产品与产品之间的焊条连接的缝,叫做焊口。也叫做焊缝。在焊接管理方面,主要是进行焊接工艺准备、组织焊工进行入场考试、对现场进行焊接与热处理、无损检测(NDE) 管理等。
介绍
联合
异氰酸酯工艺管道焊接施工过程中,采用按区域划分的施工组织
管理模式代替传统按专业组织施工的管理模式,实行管理层与作业层“两层分离” 的项目管理,主要针对作业层进行安全质量、进度、合同造价、技术管理。在焊接管理方面,主要是进行焊接工艺准备、组织焊工进行入场考试、对现场进行焊接与热处理、无损检测(NDE) 管理等。焊工在通过资格项目证初审合格后,到现场参加业主组织的入场资格考试。顺利通过入场考试的焊工,在进入施工现场进行焊接作业的头两道焊口,并通过100%射线检测。由于焊工的操作水平的差异,对管道焊接作业的操作技能的掌握、焊接工艺纪律认知程度有所不同,头两道焊口成为了管道焊工入场资格的试金石,常有焊工因头两道焊口施焊不合格。
管理状态
联合异氰酸酯项目流体介质具有极强的腐蚀和毒性,对工艺管道的焊接质量有着很高的要求。联合异氰酸酯项目部对焊接及返修相当重视,要求保证并提高焊接一次合格率,达到公司质量目标,即焊接一次合格率在95%以上。
依据现场质量手册,工艺管道焊口的接头形式有:BW(对接焊口)、SW(插套焊口)、SO(活套法兰焊口)、SBR( 支管焊口)、OL( 管座焊口)、FW(角焊缝)。接头形式为对接的焊口,按照技术规范要求,进行相应比例焊口的抽检,低温钢焊口进行100%RT 检测。对于接头形式为插套的焊口,依据技术要求进行最大5%比例的射线检测,以验证在管道和承插焊口内部在焊接完成后留有至少1.6mm 的间隙。
施工现场在海边,风速高、
空气相对湿度大。空气中的盐含量高,在焊接完成后需要采取有效的成品保护措施,保护不锈钢焊口及邻近母材区域。业主进行焊工入场考试,且将无损检测外委专业检测公司进行管理。
化工项目工期紧,焊接管理人员在收到焊接管理系统NEWS 系统返修通知单后,必须在1 h 内完成返修预案。作业层施工队在收到焊口返修记录报告后,两天内必须完成焊口返修。对于一个有缺陷的焊口,NEWS 系统将会自动扩透两道焊口。如果扩透的两道焊口中有任何一个不合格,NEWS 系统将继续扩透两道焊口,直到该焊工所有焊口RT 检测完毕或扩透的焊口全部合格为止。
质量控制措施
焊工资格证由项目部预审核,报监理公司复审。焊工考试人员名单由项目部报联合
异氰酸酯业主。
焊工入场考试由业主组织、主考,经外观检查合格后的试件才可以进行射线检测(RT)。焊工入场考试比较严格,也能真实地反映焊工水平。在工程后期只有大小管道焊口都经射线检测合格的焊工,才能进入联合
异氰酸酯施工作业现场。
考试合格后的焊工在领取焊工胸卡时,由项目部进行入场教育。内容包括安全、头两道焊口质量控制、焊材领取流程、现场焊接工艺纪律、熟悉自己的作业范围等。
新入场焊工的头两道焊口需100%RT 检测。在焊接一个要求RT 抽检的系统时,焊工班长应在焊接日报的“备注栏” 中备注上“第1 道焊口” 或“第2道焊口”,标识出一个新入场焊工的头两道焊口,以便通过射线检测这些焊口来证实焊工实际操作水平。
头两道焊口中若有1 道焊口不合格,可以再焊2 道焊口,全部合格后,可以继续施焊; 但若还有1 道焊口不合格,则管道焊接资格将被取消。若头2 道焊口都不合格,则该焊工的管道焊接资格将被直接取消。只有适应现场施工、焊接质量稳定的焊工顺利通过头2 道焊口的RT 检测后,才能进入正常的施工状态。
各区域施工队在开工时,由
焊接工程师进行焊接技术交底。项目部验收合格的焊条,再经过现场实地对比工艺性能后,进行优选。为避免错用焊丝,选用成品直条状焊丝,两端带有明显的标识。低温钢管道焊口容易与碳钢管道焊口混淆,由项目部建立低温钢焊口清单,焊工施焊前到项目部进行审核,然后才能凭领料单到仓库领取焊材。不锈钢管道焊接尽量避免水溶纸的使用。对于无法充氩或氩气消耗量极大(整管长时间充氩) 的情况下,才允许采用水溶纸。严格执行水溶纸的使用要规范,避免管道系统冲洗时堵塞管道。另外,相关施工人员严格按照焊接技术规格书(WPS) 要求进行坡口清理和组对。
所有焊接作业都要采取保护措施,以免恶劣气候条件影响焊接质量。当在室外不利气候条件下进行焊接作业时,可采取搭设临时防护棚,完全封闭该工作区,确保焊接作业点工作环境符合技术规范要求。
合格率高的焊工实行奖励。QA/QC 部依据每个焊工的底片数量,分为100%,97.5%,95%和95%以下四类进行奖惩。合格率高的焊工都能在表彰会上亲身领取合格奖。对焊工合格率进行张榜公布,实行奖惩结合,因合格率低下的施工的罚款直接从工程款中扣除; 合格率连续偏低的焊工被直接取消管道焊接资格; 焊接返修复率连续三星期超过5%的焊工或焊接操作工应重新考试。
业主、监理公司、区域施工队长、现场监督员、QC 质检人员在现场巡检、监督,对不按焊接工艺要求施工的焊工进行纠正、批评教育,或对施工队进行经济处罚。
项目部成立焊接管理小组。对于返修疑难位置焊口或新入场焊工的头2 道不合格焊口,项目部返修小组选派优秀焊工进行专项返修,确保返修一次合格率。
返修预案
焊接缺陷随着RT 的实施逐步出现,按照焊接工艺顺序打底—填充—盖面,将缺陷分为根部缺陷、熔敷金属内部缺陷、表面缺陷等三大类。
根部缺陷
由于根部缺陷有内错边、未焊透、内凹、内咬边、焊瘤、发渣、管内异物等,因此返修过程中必须将焊口磨穿或整体割口。另外,内错边、未焊透、内咬边、焊瘤是熔敷金属与母材金属在管道内部的缺陷,返修预案需按照碳钢、不锈钢分为A(CS),B (SS)。
碳钢分为普通碳钢和低温钢。普通碳钢有SA106B/SA53B/SA672/SA234,选用的焊材为焊丝ER70S-6,焊条E7015。低温钢有SA333 -6/SA420/SA350 /SA671,选用的焊材为焊丝ER70S-G、焊条E7015-G。返修工艺通常选用全氩弧焊接。
返修预案A(CS): 按返修单将缺陷位置确定无误后,采用砂轮磨光机清除该缺陷。因该类缺陷系根部缺陷,必须磨穿焊口。磨穿后,应适当向两边扩宽并去除根部毛刺,方可进行根部焊道的焊接,焊接方法GTAW。焊接过程中,应保证根部焊道质量,注意层间清理; 焊后修整补焊区域,要求外形与原始焊口基本一致,平滑过渡。对补焊处必须重新RT 检验。焊后及时做好焊口标识。焊口返修完成后,施焊焊工及时将返修通知单返回,填写相应的焊接日报,以利于及时进行RT。
返修预案B (SS): 按返修单将缺陷位置确定无误后,采用角向磨光机清除该缺陷。因该缺陷系根部缺陷,必须磨穿焊口。磨穿后,应适当向两边扩宽并去除根部毛刺,重新充氩后方可进行打底的焊接,焊接方法GTAW。焊接时,应保证根部焊道质量,注意层间清理,焊后修整补焊区域,要求外形与原始焊口基本一致,平滑过渡。对补焊处必须重新RT 检验。提醒返修焊工注意充氩质量的控制。焊后及时做好焊口标识。焊口返修完成后,施焊焊工及时将返修通知单返回,填写相应的焊接日报,以便及时进行RT。
内凹为熔敷金属的根部缺陷,返修预案为C。内凹在RT 底片上的特征和表面凹陷并没有明显的区别。在返修前,应仔细检测缺陷部位是否为表面凹陷,避免不必要的动火施焊产生新的缺陷。
返修预案C:定位无误后,请仔细检查是否焊口表面低凹。如无低凹处时,再采用砂轮磨光机磨穿此处熔敷金属,注意应适当地加长和加宽磨穿的区域,以保证内凹的完全去除。去除根部的毛刺后,采用GTAW 焊接工艺焊补,并应注意间隙大小是否合适。保证内部适度的凸度,并在层间应仔细清理,焊后修整补焊区域外形应与原始焊口平滑过渡,同时需对补焊区域重新RT。返修焊工应慎重,尤其是根部缺陷的返修,应及时返修。焊后做好焊口标识。
焊口返修后,施焊焊工及时将返修通知单返回,填写相应的焊接日报,以及时进行RT。返修内凹缺陷时,如果母材为不锈钢,应注意管道焊口内面充氩保护质量。发渣为不锈钢熔敷金属根部缺陷,通常表现为收弧处局部缺陷、连续的缺陷或整个焊口都有发渣缺陷。返修预案可以选择B 或D (整口切除)。
返修预案D: 对焊口进行整口切除,同时应注意完全去除掉焊口两侧的热影响区。重新按照焊接技术规格书(WPS) 的要求制作坡口,并且需在清理干净后方可组对。焊接过程中注意观察熔池,保证焊道的熔透性和熔敷金属的致密性。焊后对补焊处进行打磨,以清除焊接飞溅等表面缺陷。焊工对补焊处目视自检。焊口返修后,施焊焊工及时将返修通知单返回,并填写相应的焊接情况日报表,以便及时进行RT。
熔敷金属内部缺陷
熔敷金属内部缺陷有密集性气孔、单个气孔、链条状气孔、夹渣(条渣)、未熔合、夹钨等。返修过程中有可能很容易发现缺陷,但也有可能由于打磨进给量太大而导致找不到缺陷,还有可能导致将焊口磨穿。如果母材是不锈钢,在即将磨穿或已经磨穿的情况下,应注意焊口内面充氩保护。
密集性气孔通常情况下可以由后续焊道消除,在射线底片上反映出来的一般比较浅。打磨进给量大时不容易发现,如果轻磨缺陷显示的位置就能发现,是很浅的蜂窝状缺陷。单个或链条状气孔个体比较大,打磨过程中容易发现,但该类缺陷有分层现象,不容易完全去除。夹渣或未熔合,个体比较大,但由于形状不规则,打磨时容易产生已经完全去除的假象,必要时可通过液体渗透或射线检测确定缺陷是否完全去除。
返修预案E: 按返修单标注尺寸定位缺陷后,采用砂轮磨光机去除该类缺陷,并确保缺陷完全去除。采用GTAW 焊接方法焊补,注意层间熔合及层间清理,防止产生新的缺陷。在焊口外观质量方面应注意防止咬边,焊后修整焊口,保证与原始母材外表面平滑过渡,并必须对返修区域重新RT 检验。
现场焊工注意操作质量,以及一定要做好防风防潮措施。焊后及时按要求做好焊口标识。焊口返修后,施焊焊工及时将返修通知单返回,并填写相应的焊接日报,及时进行VT 和RT。如果在打磨过程中不能确定缺陷是否已经完全被去除,并且存在返修位置困难等制约因素,可以申请缺陷定位射线透视。
在确定原缺陷未完全去除或已经完全去除后,继续打磨消缺或进行补焊。缺陷区域太长而导致整口切除,其预案参照D。
表面缺陷
焊口表面缺陷有表面凹陷、外错边、低于母材、成形不良、咬边等。表面凹陷、外错边、成形不良是外观上的缺陷。通常打磨修整后就可以消除。
返修方案F: 根据返修通知单的缺陷示意图,定位“表面修磨” 位置。使用角向磨光机对缺陷部位进行打磨,去除焊口表面的锈、氧化物、形成光滑的表面。打磨量要小,避免伤及母材。打磨后熔敷金属的厚度不能低于母材,否则应进行补焊。补焊后对补焊表面进行打磨修整。返修完成后,应及时填写焊接日报,及时进行VT 和RT。如果未动火补焊的焊口,在报焊接日报或RT 委托时,应按照原焊口标识进行。低于母材是熔敷金属厚度小于母材厚度,必须进行补焊。
咬边是属于比较严重的表面缺陷,必须打磨去除。若打磨后母材厚度小于管道要求的最小壁厚,应进行补焊。
返修预案G: 根据返修通知单的缺陷示意图,定位缺陷位置。使用砂轮磨光机对缺陷部位进行打磨,去除焊口表面的锈、氧化物等杂质,形成圆滑过渡的坡口表面。打磨进给量要小,避免伤及母材。采用全氩弧进行补焊,焊后进行打磨,形成良好的焊口表面。焊接完成后,应及时填写焊接日报,及时进行VT 和RT。
承插焊口返修
承插焊口因需要在焊接完成后检查内部间隙的大小,作为一类特殊的焊口进行射线检测。承插管道焊口进行最大比例5%的RT,以确定在管道和承插口管件之间留有1.6 mm 的最小间隙。承插间隙通常要求在1.6~3 mm 之间。当承插间隙<1.6 mm,或>3 mm 时,应对该承插口进行返修。承插口规格都比较小,一旦有缺陷,只能采取整口切除的方案,其返修预案参照D。
二次返修不合格焊口
返修两次都不合格的焊口,在焊接过程中控制不严的情况下其力学性能与化学成分,尤其是母材热影响区的性能可能恶化。按照相应的技术要求,应整口切除。这也体现了焊接质量严格要求的一方面。
返修预案H: 对于碳钢、低合金钢、300 和400系列不锈钢,同一位置只能做2 次修补。补焊完毕后,若经射线检测,其结果仍为不合格,就需要将焊口完全切除掉。对2 次不合格的焊口,就需沿焊口中心线进行整管切除,并完全去除掉焊口两侧的热影响区,重新制作坡口,同时需清理干净,组对合格后方可进行焊接。焊接过程中注意观察熔池,保证焊道的熔透性和熔敷金属的致密性。焊后对补焊处进行打磨,以清除飞溅等表面缺陷。焊工需对返修焊口外观质量进行目视自检,QC 检查人员对返修焊口外观质量进行专项检查。焊口返修后,施焊焊工及时将返修通知单返回,填写相应的焊接日报,以便及时VT 和RT。
总结
联合
异氰酸酯现场工艺管道通过焊口返修控制,使QC 部、专业无损检测公司、技术部、工程部、区域施工队形成一条工作线。焊口返修得以有针对性地进行,有据可查,有章可循,为加快工程建设进度与提高工程质量提供了良好的平台。