摘 要:近些年随着西气东输二期及川气东送工程的陆续投产,沿海地区各城市正加紧建设城镇燃气管道。天然气是一种洁净能源,也是易燃易爆气体,一旦发生泄漏,极易导致中毒和爆炸等事故,直接威胁人民的生命财产安全。焊接是燃气管道安装的主要工序,焊接施工质量的优劣直接关系到燃气管道是否能够安全运行。因此确保燃气管道的焊接质量就显得尤为重要。笔者参与的江都城市管道天然气利用工程主要有门站(含母站)1座,CNG加气子站2座,次高压管道35.08km,规格为?323.9×7.1,材质为L245B,采用氩电联焊工艺。在建设中引入焊接质量过程管理理念,取得了较好的成绩,焊口一次合格率达到99.15%。
关键词:焊接质量;过程管理
2.施工准备
2.1组织机构及人员配置
项目部建立了质量管理体系,组织机构中设置QA/QC部,设置了部门经理1人,全面负责质量管理工作;焊接工程师1人,负责焊接工艺评定和焊工考试,并协调业主或监理处理现场焊接质量问题;无损检测工程师1人,负责焊接协调管理以及探伤委托,焊缝返修及扩探;配备4名专职焊接检查员,进行焊接检查。质量管理人员的工作描述及职责描述在焊接质量管理文件中详细说明。
2.2 焊接质量管理文件的建立
焊接质量管理文件的编制是建立质量管理体系的一项重要工作,主要包括项目焊接质量计划、焊接质量管理程序以及检、试验计划,是整个项目质量管理文件的主要部分。需要满足合同、国家标准的相关规定,经业主和监理批准后成为施工质量管理的依据。
质量计划主要包括项目组织机构、管理职责、项目质量体系、材料控制、过程检查、计量器具效验、不合格品控制等。焊接质量管理程序主要包括:焊接和检验程序、焊接材料控制程序、无损检测程序等。质量管理程序需要详细阐述相关人员的岗位职责,以及焊接检查的流程和程序,对焊接工艺评定、焊工考试、无损检测、焊工、焊材管理等主控点做出明确要求。检、试验计划对焊接过程中的检查内容做出了规定,同时也规定了关键质量控制点的检查要求,主要有检查记录、审核记录、见证点、停检点。需要编制的检、试验计划主要有管道预制检试验计划,管道安装检试验计划等。这些计划的编制保证了焊接质量,对焊接过程采取有效控制。焊前检查内容包括从焊接设备、焊接材料、坡口加工对口检查,以及对照单线图复核安装,还要检查是否落实焊接工艺评定,焊工号以及焊口编号是否正确。焊接过程检查、外观检查、无损检测在检试验计划中都一一作了规定,明确了焊接施工质量报验和检查项目,以及验收标准,同时规定了记录表格的格式,为焊接质量过程管理提供了检查依据。
2.3 焊接工艺评定及焊工考试
2.3.1 焊接工艺评定
焊接工程师应当根据工程概况,拟制定焊接方案,编制压力管道焊接作业指导书,进行焊接工艺评定。凡施焊单位首次采用的钢种、焊接材料和工艺方法,必须进行焊接工艺评定,用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品技术条件所要求的焊接接头,验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。归档的焊接工艺评定报告应包括下列内容:①焊接工艺评定任务书;②焊接工艺评定指导书;③施焊记录;④焊接工艺评定报告;⑤附件:管材、焊材质保书或复验报告、外观检查记录、无损检测报告、物理性能试验报告、热处理报告。
当评定不合格时,应分析原因,并修正不合理的参数,重新拟定工艺后,再进行评定,直到合格为止。最后完成的焊接工艺评定报告,经施焊单位技术总工审批后,编制“焊接工艺卡”,用于施工中指导焊接工作。
2.3.2 焊工考试
对焊工考试人员的资格进行审查,从事燃气管道施工的焊工必须持压力管道特种设备操作人员资格证,并在有效期内的、具有相应的合格项目,方能参加考试。在上线焊接前,对焊工进行资格考试,以检验焊工能否使用经过评定合格的焊接工艺规程,焊接出合格的焊接焊缝。对考试焊接接头,应进行检验(依据相关标准),检验合格方可上岗。最后由业主和监理签发合格焊工《上岗证》,做到“两证”齐全。
符合要求的持证焊工在进行正式焊接前,必须要经过有针对性的培训,掌握焊接工艺规程要求,适应焊接环境,明确焊接质量要求,提高焊接责任心,确保工程焊接质量。
3.焊接工艺及实施
本工程采用氩弧焊打底,手工焊填充盖面的氩电联焊工艺,钨极氩弧焊(又称TIG焊)是气体保护焊的一种,它是利用难熔金属钨和钨的合金棒作为电极,通过使钨极与工作之间产生电弧,并利用氩气严密的保护钨极、焊丝和熔池进行焊接的一种方法, 可以获得良好的焊接接头,返修率低,易于保证工程质量。
实践证明,燃气管道施工中采用氩弧焊打底技术,较手工电弧焊打底显示出极大的优越性:焊接质量稳定可靠,焊接速度快,减轻劳动强度,提高劳动效率,效果显著,特别是大大提高了一次焊接合格率。
4.焊接检验
管道焊接施工过程中,我们引入全过程焊接检验理念,包括焊前检验、过程检验和成品检验。加强焊前检验可以消除影响焊接质量的潜在因素,具体内容包括检查焊接设备是否适用和运转完好、焊接工艺规程要求是否交底清楚、材料规格、管坡口形式和坡口加工精度及组对间隙是否符合要求、坡口两侧的清理是否干净、焊条的型号和烘干是否满足要求等等。加强焊接过程的检验,监视焊接设备、检查焊接参数(电流、电压、焊接速度)、检测层间温度、发现缺陷并及时消除。
为了满足焊接过程检验要求,项目部配备了专职焊接检查员,重点加强焊前检验、过程检验和外观检验。对口检查和外观检查须在实物和焊接记录上及时签字,对口检查未通过,焊工不得往下焊接。焊接检查过程中通过重点加强对口检查力度,对坡口角度、坡口间隙进行了重点检查,将可能引起焊接缺陷的因素尽量消除,从而保证最终焊接接头的质量。根部焊道完成后立即检查成形,缺陷超标的立即处理,从而避免了整个焊道焊接完成后为处理内部缺陷儿将焊道外面磨开的难度。通过焊接完成后进行认真、仔细的外观检查,从而在无损检测前根除肉眼可以发现的表面缺陷。通过焊接检查员对焊接全过程、每个焊道100%的严格、认真检查,可以保证最终产品的内在焊接质量和较高的焊接合格率。江都燃气管道项目按焊口数统计的焊接合格率一直保持在99.15%。
5.无损检测与返修
每道焊
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