“华龙一号”核岛安装工程焊接工艺评定管理浅谈
来源:用户上传
作者:
【摘 要】“华龙一号”作为我国第三代核电技术，在技术准备，特别是焊接工艺评定规划可借鉴的经验较少，不时会出现工艺无法满足、影响施工进度，为了减少此类情况的发生，优化焊接工艺评定规划，保障安装工程的有序开展，对工艺评定制作过程中发现的问题和经验进行总结，为今后同类堆型的焊接工艺评定准备提供参考。
【关键词】华龙一号;焊接工艺评定;规划优化
引言
“华龙一号”作为我国自主知识产权的三代压水堆核电技术，在环境污染问题的解决方面起着不可或缺的作用，采用能动加非能动的安全措施，以及大自由容积双层安全壳（抗大型商用飞机撞击）。其技术的先进性以及运行的安全性得到国际认可，但其可靠的结构设计、安全的材料选择及焊接工艺评定依据我国能源系列标准为焊接施工提出了严峻挑战。
一、“华龙一号”焊接工艺评定概述
1.1焊接工艺评定定义
所谓焊接工艺评定，是针对特定的钢材、结构，选用的焊接材料、焊接工艺方法、焊后热处理等措施;在与实际工程焊接施工一致的条件下，按照规定的步骤，进行试验性的焊接。焊接后按照规定的程序，检验检测手段进行检测试验验证，根据规定的标准进行评判;试验测试结束后，编制完整的焊接试验报告，对整套焊接工艺方案作出最终的评定、认可，进而根据焊接工艺评定试验的结果，编制焊接工艺规程，指导焊接生产。
1.2焊接工艺评定目的
1.2.1验证所拟定的焊接工艺正确性
通过焊接工艺评定试验的焊接工艺，在生产中能够保证焊接接头具有所要求的使用性能，而不会产生质量问题。
1.2.2评价施工单位焊接施工能力
焊接工艺评定是要由本单位技能熟练的焊接人员在本单位实施;焊接工艺评定的试验条件与产品的实际生产条件相对应，或者符合替代规则;且所使用的焊接设备、仪器处于正常的工作状态。因此，焊接工艺评定在很大程度上能反映出施工单位所具有的施工条件和施工能力。
1.3“华龙一号”焊接工艺评定标准简要介绍
“华龙一号”核电技术作为我国自主知识产权的第三代核电技术，焊接工艺评定以NB/T20002《压水堆核电厂机械设备焊接规范》系列标准为主，NB/T20002是对EJ/T1027-1996的修订，其编制主要是参考发过EPR系列压水堆核电站建造标准RCCM-2007，是结合我国实际情况和国外的先进标准发展而来。较ASME标准而言，NB/T20002.3的焊接工艺评定中需要控制的重要素较多，换而言之，按照NB/T20002.3实施焊接工艺评定对于工艺控制更为严格，且NB/T20002.3没法像ASME 标准对焊接工艺评定进行灵活的组合。
二、“华龙一号”焊接工艺评定规划优化因素
“华龙一号”因其名义电功率较大且基于能动加非能动的安全设计，致使“华龙一号”核岛安装工程量也相对较大，因此在工艺评定规划时应尽可能对其进行优化，尽可能的扩大工艺评定的适用范围，在工艺评定规划时应从以下几个方面优化。
2.1焊接工艺评定标准
“华龙一号”管道等焊接工艺评定引用NB/T标准，支吊架、小型设备、低压储罐焊接引用GB/T 19869.1，供热、通风、空调和制冷系统安装及预制依据设计文件，其余个别部件工艺评定标准要求采用RCC-M或ASME标准，即“华龙一号”核岛安装工程焊接工艺评定主要依据NB/T20002.3-2013《压水堆核电厂机械设备焊接规范第三部分：焊接工艺评定》，通过对“华龙一号”核岛安装工程引用的几种焊接工艺评定标准对比分析，发现NB/T20002.3-2013对焊缝熔敷金属及热影响区所要求的试验项目基本一致或多于其他标准，对于试验结果的评定要求也基本一致或高于其他标准，工艺评定对于母材的覆盖范围也较其他标准较为严苛，因此在工艺评定规划时可统一按照NB/T20002.3-2013进行考虑，在现场实际施工前发CR或FCR对涉及的其他工艺评定标准进行澄清或变更，从而能减少工艺评定的规划重复，有条不紊的开展工艺评定。
2.2焊接工藝评定材料材质
根据NB/T20002.3-2013对于母材材质有效覆盖范围规定，即对于第一类钢，焊接工艺评定用母材对规定的最小抗拉强度或等于其规定的最小抗拉强度的所有刚是有效的。因此在进行工艺评定规划时，应选择最小抗拉强度较高的母材作为评定用材料，以保证其具有足够大的覆盖范围，从而减少焊接工艺评定的的数量 并对现场的焊接施工提供更加有力的支持。
对于“华龙一号”核岛安装过程中常见的奥氏体不锈钢（022Cr19Ni10、022Cr17Ni12Mo2、026Cr18Ni12Mo2N），按照NB/T20002.3-2013有效覆盖范围规定，母材材质均可相互覆盖，因此可根据项目实际情况规划不锈钢工艺评定用材质。
NB/T20002.3-2013规定，焊接工艺评定只适用于与评定试件所采用的同一商标牌号的焊条、焊剂或药芯焊丝以及统一标准名称的填充材料（焊丝、直条焊丝等），因此项目可自行根据强度匹配原则选择合适的商标牌号或标准名称的焊接材料即可。
2.3焊接工艺评定材料规格
根据NB/T20002.3-2013，管的工艺评定可适用于板的工艺评定;对接焊缝适用于全焊透及部分焊透角焊缝且管对接适用于角度大于或者等于60°的支管接头。因此选择管对接接头型式作为工艺评定用接头型式，覆盖范围最为可观实用。
根据管状试件的外径、壁厚覆盖范围，结合“华龙一号”核岛安装工程实际情况，现场常见的无缝钢管的壁厚均在3～24mm范围内，可选择外径大于25小于50mm的管状试件作为工艺评定用试件，可满足“华龙一号”核岛安装工程常见管道的焊接施工。根据供货技术条件，推荐采用1 1/2″SCH160（φ48.3×7.14mm）和6″SCH160（φ168.3×18.26mm）的管状试件实施对接工艺评定。
2.4焊接工艺评定规划基础信息获取
焊接工艺评定的规划是以现场实际需求作为依据的，即需要焊接的材料数据，多摘自于管道专业的基础数据和其他专业的图纸信息，但各个专业图纸信息庞大，在图纸信息读取时，难免会有疏漏，而影响工艺评定规划，也有些特殊部件无法提前得知信息，只有当时材料到现场后才能确定材料信息，针对第一种情况，在进行图纸信息读取时应加强与各个专业的沟通和配合，让各个专业在进行图纸信息筛查时，树立一种对焊接的敬畏的意识，凡是遇到焊接信息或异常焊接信息及时与焊接专业进行落实，以至于焊接专业核实信息、提早准备。针对第二种情况，应与材料供应单位、上游单位保持紧密联系，实现信息共享，从上到下，致力于解决材料到场及材料信息问题，为工艺评定的规划及有序开展提供保障。
总结
工艺评定是指导现场焊接施工的依据，是保证焊接质量的关键。只有合理的规划、有序的开展工艺评定，才能保证安装焊接施工有条不紊的推进，才能为项目节约时间成本，因此在规划工艺评定的时候应充分考虑基础焊接数据和考虑工艺评定变素的覆盖范围，按照可靠的焊接数据，从标准着手，选用合适的材料及规格，以达到工艺评定的充分覆盖，从而使工艺评定得到优化，减少不必要的重复劳动，节省工程建造成本，提高核电站焊接管理水平。
参考文献：
[1] NB/T20002.3-2013《压水堆核电厂机械设备焊接规范第三部分：焊接工艺评定》;
[2] RCC-M 2007《压水堆核岛机械设备设计与建造规则》第Ⅳ卷 焊接;
（作者单位：中国核工业第五建设有限公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14930651.htm
