起重机械焊接工艺评定标准分析及建议 | ![]() |
焊接工艺评定是起重机械制造过程中的一项重要工作,是保证起重机械焊接质量的有效措施。同时,它作为验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性并评定施焊单位能力的重要手段,为提高企业的整体焊接水平、确保焊接质量起到了决定性的作用。企业通过焊接工艺评定来选择最佳的焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊前预热和焊后热处理等,以保证焊接接头的力学性能符合设计要求。焊接工艺评定的方式是通过焊接试件进行试验来判断该工艺是否合格。
在开始对起重机械实施制造监检以前,许多起重机械制造企业因大多具有钢结构制造资质,在申请起重资质时,很多是沿用原来建筑钢结构的焊接工艺评定的,在2006年10月1日开始对起重机械实施制造监检后,在TSG Q7001-2006《起重机械制造监督检验规则》[1]中明确规定:需要进行焊接工艺评定的焊缝,有经过确认的焊接工艺评定报告。而在质检特函[2006]50号(关于《起重机械制造监督检验规则》有关实施要求的通知)中则说明:需要进行焊接工艺评定的焊缝,主要是指起重机械的主要受力结构件,即主梁、主副吊臂、主支撑腿、标准节的受拉和受压焊缝,应当有焊接工艺评定报告。鉴于起重机械目前尚无专门的焊接工艺评定标准和规范,各有关企业可与监检机构商议,参照1996年8月19日劳动部劳部发[1996]276号《蒸汽锅炉安全技术监察规程》[2]附录Ⅰ“焊接工艺评定”,制订本企业的起重机械焊接工艺评定准则,用于监检工作。正式的起重机械焊接工艺评定准则,将在《起重机械安全技术要求》规范中制订。
因是参照执行,故而各企业在制订本企业的起重机械焊接工艺评定准则时,也是各有所取,有些单位还是沿用JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》[3]中焊接工艺评定的要求,有些则又采用JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》[4]标准的要求。从而对监督检验机构的监检人员来说,要确认其焊接工艺评定的符合性就有一定的难度。笔者就这几种焊接工艺评定标准作个简单的介绍。
1 三项标准的差异及特点分析 1.1 各种标准自成体系,母材分类千差万别原劳动部1996年下发的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录Ⅰ,为蒸汽锅炉的制造安装过程中的焊接工艺评定作出了具体规定,其试件母材共分为4类。而JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》将母材分成8个类别、14个组别。JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》亦将母材分成4个类别, 不同类别钢材的焊接工艺评定结果不得相互代替。由于母材的分类不尽相同,在按照某一标准做好的焊接工艺评定,很难再用于其它标准的焊接工艺评定。
1.2 各标准之间的相互矛盾,导致评定成本大增(1)按照《蒸规》附录Ⅰ,焊条牌号中除第3位数字外,相同者为一类,不同类别间不能相互代替。如:用J422或J427焊条对同一母材进行的焊接工艺评定可以相互覆盖。而按照JB4708-2000标准规定,原来做过J427工艺评定,想覆盖J422却不可能,因为要另加冲击韧度试验,原来做过J422的工艺评定,却可以覆盖J427的工艺评定。
(2)在试件厚度适用于焊件厚度范围上,各标准也是不尽相同,评定母材厚度范围如表 1。
表 1 评定母材厚度有效范围/mm |
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(3)在工艺评定试件的外观检查及无损检测方面,几个标准的要求又大相径庭。JB4708-2000规定,对焊件外观检查和按JB4730进行无损检测结果不得有裂纹。而《蒸规》附录Ⅰ规定,外观检查及无损检测合格标准应与产品焊缝相同。JGJ81-2002则规定,焊件外观检查结果不得有裂纹、未焊透、未熔合、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷,无损检测可按射线探伤GB3323或超声波探伤GB11345执行。
另外,上述三种焊接工艺评定标准不仅在各种焊接方法的焊接工艺评定的因素上有诸多差别,而且在试件的试验项目、取样数量、试样形状、弯曲角度、弯心直径、合格标准等方面都有着各自的特殊要求。对于一个为了适应市场的发展而不断扩大或更换经营范围的企业来说,要做好同时满足各种焊接工艺评定标准的焊接工艺评定,其难度是可想而知的,投入又往往是比较大的。
1.3 各标准的兼容性、先进性但从各标准的分析对照中也可看出:上述三种标准之间有很大的兼容性,没有原则性矛盾,也就是说标准的进一步完善化。今后可能发展到各行业使用同一标准。现在,我们面对几个标准情况下,不应受各标准规定的使用范围约束,可以在满足评定规则条件下互用。如:施焊单位已积累了符合JB4708标准的焊接工艺评定报告,其中一些“报告”能按《蒸规》附录Ⅰ要求覆盖该单位将要施焊的起重机械焊接接头,该单位也就没必要按《蒸规》附录Ⅰ要求重新进行“焊评”,可以依据已有被覆盖的“报告”制定焊接作业指导书。同样,按JGJ81-2002标准完成的“焊评”,在各方面因素都满足条件下,合格的焊接工艺可以作为JB4708标准、《蒸规》附录Ⅰ适用范围的产品焊接作业指导书制定依据,不必要重新进行“焊评”。
JB4708标准从产生年代和内容较《蒸规》附录Ⅰ具有一定的先进性,在执行后一标准时,应借鉴前者有关条款。如母材分类分组、补加因素、次要因素的划分。而JGJ81-2002标准主要是针对建筑钢结构场所使用的,在压力容器、锅炉及起重机械中并不推荐使用,但可在原有“焊评”的基础上进行检漏,补做部分焊接工艺评定。
2 对评定标准的几点建议焊接工艺评定标准,作为焊接行业的通用语言,如果存在不同的“方言”,将极大地阻碍着焊接工作者之间的信息互通,同时亦对各行业的经济发展起着一定的抑制作用。因而焊接工艺评定标准应统一,对于很多大型企业来说,往往同时具备几项施工资质,如我省某重工集团,既有锅炉、压力容器施工资质又有起重机械施工资质,在焊接工艺评定时就会遇到不同类型的焊评标准,各标准间不通用,相互间存在矛盾,故执行起来很难统一。同一项目往往重复评定,企业急切期待着国家权威部门尽快将标准统一起来,以便执行。而作为监督检验机构而言,则更迫切希望国家有关部门统一协调组织各行业的焊接专家组成焊接工艺评定标准编制委员会,对原先的各种标准进行梳理,在调查认证的基础上进行归类制定统一标准。为我国焊接技术水平的整体提高创造良好的政策氛围,也为企业保证优质的焊接质量创造良好的前提条件。
从大家的普遍认知看,JB4708-2000标准的认可性比较好。一是因为其实施的时间比较短,均参照了ASME等国际标准,与国际标准接轨比较容易;二是现在社会上流行的许多焊接工艺评定标准软件均是以此为基础进行开发和设计;三是其它一些行业的标准,如我国现行标准《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205)中就规定采用锅炉压力容器的焊接工艺评定规程,也基本上等同于认可JB4708标准。
同时,为减轻工作量,建议将部分经社会各界认可已成熟的焊接工艺进行整理,制成社会通用工艺参照标准,作为正本标准的附件。
最后,考虑各行业的特殊性,建议先以行业为界做好统一工作。尤其是同属特种设备的锅炉、压力容器、压力管道、起重机械等方面应尽量统一,将相关的焊接工艺评定标准统一整合成特种设备焊接工艺评定标准, 用于指导特种设备的安全生产,保障特种设备的安全运行。
[1] |
TSG Q7001-2006, 起重机械制造监督检验规则[S].
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[2] |
劳动部劳部发[1996]276号, 蒸汽锅炉安全技术监督规程[S].
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[3] |
JGJ81-2002, 建筑钢结构焊接技术规程[S].
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[4] |
JB4708-2000, 钢制压力容器焊接工艺规程[S].
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