壓力容器和壓力管道焊接質(zhì)量的控制與管理

壓力容器和管道焊接質(zhì)量的控制與管理

中國石化集團(tuán)管道儲運(yùn)公司陳曉輝

摘要：焊接技術(shù)在現(xiàn)代的生產(chǎn)制造和管道工程施工中具有不可取代的先進(jìn)性、優(yōu)越性和主導(dǎo)性,

焊接質(zhì)量的控制極其重要。本文從質(zhì)量控制的五個方面（人、機(jī)、料、法、環(huán)）對焊接工程質(zhì)量的控

制與管理進(jìn)行簡要的概述，重點(diǎn)介紹了焊接人才的培養(yǎng)與管理、焊接材料的采購與管理、焊接質(zhì)量的

可追溯性控制、焊接質(zhì)量控制點(diǎn)以及焊接工藝紀(jì)律。

關(guān)鍵詞：壓力容器壓力管道焊接質(zhì)量焊接工藝控制與管理

在現(xiàn)代的生產(chǎn)制造和管道工程施工中，焊接技術(shù)從單一的加工工藝發(fā)展成新興的綜合

性工程技術(shù)，涉及工程原材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、焊接工藝方法、焊接設(shè)備及工藝裝備、焊接材

料、焊接預(yù)熱處理、切割下料、坡口加工、焊接工藝制定、焊接過程監(jiān)控、焊后處理、焊

接檢驗(yàn)、焊接環(huán)境保護(hù)等眾多的技術(shù)過程。焊接作為一種常見的制造、安裝與維修工藝技

術(shù)，具有不可取代的先進(jìn)性、優(yōu)越性和主導(dǎo)性。

焊接質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到產(chǎn)品和工程質(zhì)量，直接關(guān)系到設(shè)備的安全運(yùn)行。因此，

焊接已成為受控產(chǎn)品制造的特殊過程，焊接工藝文件是必查必審的關(guān)鍵工藝文件。我公司

是一家從事壓力容器、壓力管道和原油加熱爐等制造、安裝的專業(yè)公司，擁有多年的生產(chǎn)

技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn)，注重理論培訓(xùn)與技能培訓(xùn)相結(jié)合、培訓(xùn)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，并建立了

焊接工程全過程質(zhì)量控制與管理體系。

本文從質(zhì)量控制的五個方面（人、機(jī)、料、法、環(huán)）對焊接質(zhì)量的控制與管理進(jìn)行簡

要的概述，重點(diǎn)分析了焊接工程的工藝規(guī)程。對如何控制焊接過程質(zhì)量、如何建立焊接工

程全過程質(zhì)量控制與管理體系有一定的借鑒意義；同時也是籌建焊接自動化系統(tǒng)和焊接最

優(yōu)化控制必要的基礎(chǔ)。

一、對焊工建立檔案，實(shí)施動態(tài)控制管理

我公司是焊接技術(shù)密集型企業(yè)，產(chǎn)品多為壓力容器、壓力管道和長輸管道用的原油加

熱爐，產(chǎn)品的特點(diǎn)決定了焊接技術(shù)的重要性。目前，我公司擁有相當(dāng)數(shù)量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、

并具有高級工程師以上技術(shù)職稱的焊接工藝人員和一大批具有一定技能水平的焊接技術(shù)

工人。

焊接工藝員是焊接工藝文件的制定者、焊接生產(chǎn)的指導(dǎo)者和焊接工藝的管理者。焊接

工藝員技術(shù)水平的高低直接影響焊接工藝文件的編制質(zhì)量。對于年輕的焊接工藝員，公司

通過生產(chǎn)實(shí)踐、名師帶徒、定期技術(shù)講座、經(jīng)驗(yàn)交流和送外培訓(xùn)等多種方式，迅速提高年

輕工藝員的業(yè)務(wù)水平。在生產(chǎn)一線，焊工占工人數(shù)量的40%,是產(chǎn)品制造的直接責(zé)任者，

在壓力容器、壓力管道和加熱爐的制造上具有極其重要的地位。為此，公司建立了自己的

焊工培訓(xùn)中心，針對原油壓力管道的特點(diǎn)和焊接要求，聘用優(yōu)秀的焊接工程師和焊接技師,

對焊工進(jìn)行理論和實(shí)際技能培訓(xùn)；大力開展焊接技術(shù)工人崗位練兵活動、師徒傳幫帶活動

和舉辦焊工技術(shù)比武競賽。同時對焊工實(shí)施建立檔案、動態(tài)控制管理：

(1)、采用計算機(jī)進(jìn)行焊工的檔案管理。按照國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)

監(jiān)察規(guī)程》和《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》的規(guī)定，凡從事壓力容器、壓力管道焊接

的焊工和焊接操作者必須按照相應(yīng)的考核規(guī)程進(jìn)行考核。將焊工考核合格的項(xiàng)目存入計算

機(jī)中，定期檢查到期焊工的項(xiàng)目，并提前將到期焊工的項(xiàng)目通知焊工所在的分廠，由分廠

提出焊工考試申請，再由焊工培訓(xùn)中心編制培訓(xùn)計劃進(jìn)行換證培訓(xùn)考試。

(2)、隨時掌握焊工的變動情況。每兩個月將焊工的變動情況經(jīng)統(tǒng)計后按變動情況分別

進(jìn)行歸檔處理。

(3)、建立定期的焊工質(zhì)量檢查制度。檢查內(nèi)容包括：焊工培訓(xùn)和歷次考試成績記錄，

所焊產(chǎn)品日常檢查記錄，工藝紀(jì)律執(zhí)行情況，產(chǎn)品拍片或無損檢測一次合格率，以及兩次

以上返修記錄和質(zhì)量事故。質(zhì)量部門根據(jù)檢查情況，做出焊工技能水平質(zhì)量分析，并給予

相應(yīng)的獎懲，同時可依此作為免試的條件。

(4)、對焊接質(zhì)量合格率達(dá)不到要求時，降級或終止焊工的焊接工作，進(jìn)行下崗培訓(xùn)。

二、配置先進(jìn)的焊接設(shè)備

先進(jìn)的焊接設(shè)備是提高焊接接頭質(zhì)量、焊接生產(chǎn)率的重要保證。每年，我公司投入一

定的基金采購先進(jìn)的焊接設(shè)備，其中大型和關(guān)鍵設(shè)備要招標(biāo)采購。并建立設(shè)備臺帳檔案，

由安全資產(chǎn)部歸口管理，設(shè)備的使用、維護(hù)嚴(yán)格按照《設(shè)備管理規(guī)定》進(jìn)行。設(shè)備由專人

保養(yǎng)、定期維護(hù)保養(yǎng)。設(shè)備的電流、電壓等儀表應(yīng)在有效期內(nèi)經(jīng)專業(yè)部門檢驗(yàn)、校正。并

保證與焊接相關(guān)的翻轉(zhuǎn)架、工裝、胎具的完好，定期對工裝等進(jìn)行驗(yàn)證和保養(yǎng)。目前，我

公司正在籌建焊接自動化系統(tǒng)和焊接最優(yōu)化控制系統(tǒng)。

三、建立完善的焊接材料管理制度

焊接材料的管理包括焊接材料的訂貨、檢驗(yàn)、保管、烘干、發(fā)放、回收六個部分。

1、焊接材料的訂貨

為保證焊接質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格控制焊接材料的訂貨。符合國家標(biāo)準(zhǔn)的同一型號焊條，可能

是不同牌號或不同生產(chǎn)廠家；即使是同一牌號，其工藝性能也存在差異。焊工對每種焊材

也存在一個適應(yīng)過程，因此，工廠應(yīng)根據(jù)多年的實(shí)際情況，選擇固定的焊材生產(chǎn)廠家，并

簽定信得過合同，這對產(chǎn)品的焊接質(zhì)量是很重要的一環(huán)。任何廠家和牌號的變更均須由焊

接質(zhì)控工程師批準(zhǔn)，必要時，還需進(jìn)行焊接工藝評定。

2、焊接材料的進(jìn)場檢驗(yàn)

焊接材料進(jìn)場后要根據(jù)壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程或產(chǎn)品設(shè)計圖紙的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)

合格后方可使用。檢驗(yàn)內(nèi)容包括：

（1）檢查生產(chǎn)廠家、規(guī)格、數(shù)量、批號、生產(chǎn)日期及按批號提供的質(zhì)量證明書。

（2）審查焊接材料的包裝和包裝中的標(biāo)志。

（3）必要時，對焊接材料按國家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

3、焊材的保管與領(lǐng)用

焊材入庫后要嚴(yán)加管理，焊材庫應(yīng)有干燥通風(fēng)和保溫裝置，并配置吸濕機(jī)，庫內(nèi)溫度

不得低于100C,相對濕度不低于60%;焊材要分類、分批、按型號牌號碼放；并根據(jù)質(zhì)量

證明書及其類別、規(guī)格、批號、出廠編號來編制入庫號。

焊條焊劑在使用前應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行烘干，焊工憑焊材領(lǐng)用單領(lǐng)取焊材，隨用陋領(lǐng).

焊工領(lǐng)用焊條特別是堿性焊條，應(yīng)放在保溫筒內(nèi)。下次領(lǐng)用焊條時，要帶回使用完回收的

焊條頭。

四、制定嚴(yán)格的焊接工藝規(guī)程

根據(jù)國家和國際現(xiàn)行的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件，并結(jié)合本企業(yè)的需要，制定本企

業(yè)的技術(shù)和管理規(guī)定。焊接工藝人員要做大量的焊接工藝評定，編制大量的焊接工藝文件,

其中焊接工藝守則、焊接工藝規(guī)程、焊接作業(yè)指導(dǎo)書是焊接生產(chǎn)直接應(yīng)用的法規(guī)性文件。

同時，要做好新舊標(biāo)準(zhǔn)、新舊工藝文件的更換。確保焊接工藝人員和焊工手里的工藝文件

是有效的。

1、焊接技術(shù)工藝準(zhǔn)備過程控制

焊接技術(shù)工藝準(zhǔn)備的內(nèi)容包括：①、圖紙焊接工藝審查，焊接工藝評定試驗(yàn)，焊接工

藝規(guī)程編制；②、焊接材料采購規(guī)范編制及采購；③、焊工考試項(xiàng)目規(guī)劃（項(xiàng)目、培訓(xùn)、

考試）；④、相應(yīng)焊接新設(shè)備采購和新工裝（設(shè)計、制造、驗(yàn)證）；⑤、新工藝、新材料工

藝試驗(yàn)。按照常規(guī)管理，在產(chǎn)品正式圖紙審批后，工藝部門接到圖紙后才進(jìn)行焊接技術(shù)工

藝準(zhǔn)備。在當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)形式下，由于產(chǎn)品交貨期短，生產(chǎn)周期緊，常規(guī)管理不能滿足生

產(chǎn)的要求，必須實(shí)現(xiàn)焊接技術(shù)工藝準(zhǔn)備的快速反應(yīng)，即要求焊接工藝人員在審查產(chǎn)品圖紙

技術(shù)要求時，就提出焊接工藝評定項(xiàng)目、焊工考試項(xiàng)目。這樣可提前準(zhǔn)備焊接工藝，確保

在產(chǎn)品生產(chǎn)前，各種工藝文件全部到位。

(1)產(chǎn)品圖紙焊接技術(shù)審查

為了保證產(chǎn)品圖紙焊接工藝審查的質(zhì)量，焊接工藝人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)該產(chǎn)品設(shè)計、制造

及驗(yàn)收方面的標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)條件。要重點(diǎn)了解每個產(chǎn)品在焊接、材料、熱處理、檢驗(yàn)方面的

特殊要求，在圖紙審查時，要根據(jù)單位焊接設(shè)備能力、焊工狀況、現(xiàn)有的焊接方法和焊接

生產(chǎn)條件，制定出產(chǎn)品初步焊接方案。必要時，還要提出新工藝、新材料工藝試驗(yàn)方案、

焊接新設(shè)備及新工裝設(shè)計任務(wù)書。

(2)焊接工藝評定

焊接工藝評定是制定焊接工藝規(guī)程的主要依據(jù)。焊接工藝評定必須按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)

定的焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，不同的焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)對焊接工藝評定的要求不完全

相同。常用的標(biāo)準(zhǔn)有JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評定》、JB4420《鍋爐焊接工藝評定》、

SY/T0452《石油天然氣金屬管道焊接工藝評定》。除焊接工藝評定規(guī)程規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目(外

觀檢查、無損檢測、常規(guī)力學(xué)性能)外，還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特殊要求，增加必要的檢驗(yàn)項(xiàng)目。

(3)焊接工藝規(guī)程編制

焊接工藝規(guī)程(WPS)是焊接生產(chǎn)的主要指導(dǎo)性文件，是控制焊接質(zhì)量的關(guān)鍵工藝文

件，是焊工進(jìn)行焊接操作的直接依據(jù)。

按照產(chǎn)品對應(yīng)的法規(guī)，需要做焊接工藝評定的焊接接頭，都要求編制該焊接接頭的焊

接工藝文件規(guī)程。一份焊接工藝規(guī)程可以由一個或幾個焊接工藝評定報告支持。焊接工藝

評定合格后，編制的焊接工藝規(guī)程才能生效。

2、焊接生產(chǎn)過程控制

(1)、受控焊接接頭的焊接，焊工必須嚴(yán)格按照相應(yīng)焊接工藝規(guī)程的具體要求進(jìn)行施焊。

對于非受控焊接接頭的焊接，焊工按照通用焊接工藝守則的要求進(jìn)行焊接。對于焊接要求

預(yù)熱及層間溫度控制的接頭，檢查人員還應(yīng)抽查層間溫度是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。對有氫致

裂紋傾向材料的焊接，盡量保證焊接過程的連續(xù)和焊接完后進(jìn)行熱處理。對新產(chǎn)品、新材

料的焊接，需對生產(chǎn)分廠進(jìn)行關(guān)鍵項(xiàng)和特殊焊接要點(diǎn)的技術(shù)交底。

(2)、按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行產(chǎn)品試板的焊接。產(chǎn)品焊接試板檢驗(yàn)合格后，才能進(jìn)入下

一道工序。產(chǎn)品焊接試板應(yīng)隨它代表的產(chǎn)品接頭同爐熱處理。

（3）、接頭的焊后熱處理嚴(yán)格按照熱處理工藝進(jìn)行，熱處理設(shè)備應(yīng)能自動記錄實(shí)際熱處

理參數(shù)。對于特殊要求的熱處理產(chǎn)品，比如：原油儲罐清掃孔與罐壁焊縫的現(xiàn)場熱處理，

需嚴(yán)格按照現(xiàn)場熱處理的要求進(jìn)行，并做好現(xiàn)場熱處理過程的數(shù)據(jù)記錄。對于有再熱裂紋

傾向的接頭，熱處理后，還應(yīng)進(jìn)行無損檢測，確保焊接接頭的質(zhì)量。

（4）、具有超標(biāo)焊接缺陷焊縫的返修，應(yīng)按照受控產(chǎn)品焊縫返修處理的規(guī)定進(jìn)行。嚴(yán)重

缺陷的返修必須有對應(yīng)的焊接工藝評定和缺陷返修焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書，同一位置缺陷返

修的次數(shù)不得超過兩次。

3、焊接質(zhì)量的可追溯性控制

在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程和以后的運(yùn)行中，焊接質(zhì)量的可追溯性控制是焊接質(zhì)量控制和管

理的一個重要內(nèi)容。為了實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量的可追溯性控制，應(yīng)做如下工作：

（1）、材料的“標(biāo)記移植”。材料入庫時的標(biāo)記，在切割下料時，元件和余料都做相同

的材料標(biāo)記，該過程稱為“標(biāo)記移植”?！皹?biāo)記移植”的內(nèi)容包括：材料名稱、規(guī)格、爐批

號、入庫驗(yàn)收標(biāo)號等?！皹?biāo)記移植”不僅可防止生產(chǎn)中混料，也為將來焊接接頭質(zhì)量的分

析提供方便，是生產(chǎn)現(xiàn)場管理的重要內(nèi)容。

（2）、焊接接頭的施焊記錄。焊接接頭的外觀檢查及施焊記錄是受控產(chǎn)品焊接過程重要

的現(xiàn)場檢查記錄，內(nèi)容包括：產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品工號、焊接工藝文件編號、焊縫編號、焊縫

位置、焊工姓名、焊工鋼印號、焊接材料牌號、規(guī)格、焊接參數(shù)、焊接時間、檢驗(yàn)員章等。

（3）、受控接頭焊縫的施焊記錄、返修、無損檢測、預(yù)熱、后熱、消氫處理、焊后熱處

理以及產(chǎn)品整體試壓記錄等質(zhì)量控制記錄將在產(chǎn)品檔案中備案，并建立產(chǎn)品檔案正副件，

正件值產(chǎn)品的交付而移交給使用單位管理，副件存檔備查。

（4）、焊工完成受控焊縫的焊接后，應(yīng)在規(guī)定的位置打上自己的鋼印號。

4、焊接生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制點(diǎn)、停止點(diǎn)和見證點(diǎn)

（1）質(zhì)量控制點(diǎn)在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中，對影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要工序和重要環(huán)

節(jié)，要嚴(yán)格加以控制，要重點(diǎn)監(jiān)督和檢驗(yàn)，這樣的點(diǎn)稱為質(zhì)量控制點(diǎn)。比如：焊接工程質(zhì)

量中的焊接工藝評定、產(chǎn)品焊接試板、焊工資格、焊接材料、焊接設(shè)備及工藝裝備、焊接

工藝規(guī)程、焊接檢驗(yàn)、熱處理以及水壓（氣密）試驗(yàn)等等。

（2）停止點(diǎn)在壓力容器的生產(chǎn)過程中，明確規(guī)定關(guān)鍵工序和關(guān)鍵環(huán)節(jié)必須經(jīng)檢驗(yàn)

（或驗(yàn)證）確認(rèn)合格后，才能進(jìn)入下一道工序，此工序稱為停止點(diǎn)。比如：焊接材料的進(jìn)

廠驗(yàn)收、產(chǎn)品焊前試樣、產(chǎn)品焊接試板、開孔前的劃線、焊接接頭的無損檢測、水壓（氣

密)試驗(yàn)等等。

(3)見證點(diǎn)在焊接生產(chǎn)質(zhì)量控制過程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)稱為見證點(diǎn)。比如：重要的

焊接接頭的焊接、新材料的焊接、新焊接設(shè)備投產(chǎn)前的驗(yàn)證焊接、無損檢測、水壓試驗(yàn)等

工序。事實(shí)上，哪些工序?yàn)橐娮C點(diǎn)、有沒有見證點(diǎn)，需要根據(jù)產(chǎn)品的制造技術(shù)條件來確認(rèn)。

總之，為實(shí)現(xiàn)焊接工程的最終質(zhì)量，在焊接生產(chǎn)過程中布置質(zhì)量控制點(diǎn)、停止點(diǎn)和見

證點(diǎn)并予以嚴(yán)格監(jiān)督和檢驗(yàn)，對重要工序、重要環(huán)節(jié)實(shí)施重點(diǎn)控制，進(jìn)一步加強(qiáng)了焊接生

產(chǎn)質(zhì)量的控制和管理。

5、焊接過