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施工现场焊接技术管理的质量控制

摘要:焊接技术管理和质量控制的目的都是为了在合同规定的工期内以较为合理和尽量低的成本,制造出符合相关施工规范和标准和规范以及质量技术要求的产品。本文根据石油化工装置工程施工中,针对焊接施工技术管理和质量控制中遇到的一些问题进行分析,并提出了改进措施和新见解。

关键词:项目施工;施工现场;焊接技术管理;质量控制

前言

在石油化工装置、大型钢结构、压力容器、压力管道、工艺设备安装等工程施工中,技术管理和质量控制的共同目标就是在保证质量的前提下,以最低的成本在尽可能短的时间内完成项目的施工。这就需要企业以先进的管理理念和企业的综合施工技术实力,推广应用先进的施工工艺技术来实现这一目标。基于我公司石油化工施工工程总承包和综合施工企业的特点,焊接施工质量是工程施工质量中的重要的控制指标之一,一直受到各级管理层和所有现场施工管理和作业人员的极大重视。下面将项目施工中焊接技术管理和质量控制中常见的一些问题分为项目施工策划阶段、项目实施阶段以及质量检查和控制等三个方面来做以分析。

一、焊接技术管理和质量控制的意义和两者关系

(一)焊接施工技术管理和质量控制的意义

焊接技术管理和质量控制的目的,都是为了在合同规定的工期内以较为合理和尽量低的成本,制造出符合相关施工规范和标准和规范以及质量技术要求的产品。

(二)焊接技术管理和质量控制的关系

施工现场的焊接技术管理和质量控制是不可分割的整体。焊接工程技术人员既是技术管理者,同时也是质量管理者。而焊接质量检查人员作为质量控制和检查负责人,项目施工中焊接施工工艺的实施离不开焊接检查人员的现场监督、检查和控制。而且能够最早发现和反馈现场施工中的各类问题,为保障现场的焊接施工顺利进行提供最可靠的资料。

二、施工项目中焊接技术管理

(一)项目策划过程中的焊接技术管理

在项目的施工准备期间,负责焊接施工的焊接工程师要对设计文件资料和图纸进行全面的审核,尤其要注意对焊接工程质量具有重要影响的施工项目,例如,工艺管道的焊接、压力容器的焊接、锅炉的焊接等。要结合施工现场的实际情况,优选适宜的焊接工艺、焊接材料和焊材的材质、明确焊接位置和焊接工程量、充分了解相关标准规范中的技术和质量要求、确保焊接场地满足焊接施工的要求等,通过对以上各点要求进行统筹规划、合理安排,再结合施工项目的特点编制适合项目实际要求的技术方案,从而确保焊接工程的顺利实施。在施工准备期间要对以下几个问题进行充分的分析研究:1、在焊接工程中是否存在特殊的焊接材质,对焊材的材质是否有特殊要求;石油化工装置的材质通常以低碳钢为主,但是由于其生产工艺非常复杂,在某些特殊的条件下会对生产装置具有不同要求,会采用某些材质较特殊的钢材或者合金材料,同时,也会对焊材的材质具有特殊的要求。在焊接施工过程中,尤其要注意这些特殊材质的装置,对其进行焊接施工时要进行重点的控制管理。2、是否存在特殊的技术或检验要求;依据石油化工装置的性质和特点,在设计文件中要对此类技术要求进行详细的说明;若在设计资料中没有相关的说明要求时,可以参考施工图纸上的相关技术资料,对焊缝的检验要求和数量按照相关的标准规范进行科学合理的划分,例如,在进行压力容器的焊接施工时,要针对不同焊缝的工作和应力状态进行焊缝类别的划分。

(二)项目实施阶段的焊接技术管理

在焊接项目的实施过程中,进行焊接的技术管理是为了确保焊接工程的质量符合合同要求,同时,也为焊接施工的顺利实施提供一定的技术支持。因此,负责整个焊接工程的技术人员要对现场的焊接施工有一个全局的控制,充分的进入到焊接施工现场,对整个焊接过程进行充分的了解,对于发现影响焊接质量的问题,要及时的采取有效措施,避免质量问题的出现。在焊接施工现场要对以下几个问题进行充分的关注:1、工艺管道施工中合理安排和布置预制厂预制焊缝(SW)和现场安装焊缝(BW)。在有些国际工程施工中,图纸上事先标注焊口位置,明确区分预制焊口(SW)、现场安装焊口(FW)和各个预制段,并将图纸的所有信息(包括焊接信息)预先输入到计算机数据库中,一旦形成就很难改动。但是标注焊口人员的现场施工经验和水平的差异,难免出现焊缝布置不合理,给安装工作带来较大困难,同时影响焊接质量,造成浪费,直接影响经济效益。2、需要在预制厂内进行施工的部分焊缝,尽量在预制厂内预制焊接、并完成各项无损检测和热处理。通过在预制厂内完成焊缝的各项工作,不仅能够降低现场焊接施工的强度和难度,而且还能有效的对焊接质量予以保障。这部分的工作主要有以下几方面:(1)管道的主管线与支管线之间的开孔焊接工作以及该焊缝的补强钢板的焊接工作、主管线与管座或其他附件之间的焊接工作、在管道附件较多,焊接量非常大的焊接管段、伴热管道中的分气缸或集气箱的焊接工作等;(2)焊接质量受运输影响较小的小型容器和小型钢结构等;(3)加热炉的辐射段炉管或对流段炉管的焊接工作。3、在满足现场施工条件的前提下,安装焊接接头避免或减少艰、难、险部位。所谓艰:是指因现场焊接施工条件艰苦,如焊接周围空间窄小、容器或储罐内焊接通风不好光线不足、地下管道在狭窄管沟中施工;所谓难:是指现场焊接操作上难度较大,操作困难、如在不锈钢管道的焊接中因留出的焊缝根部充氩气保护困难;因焊接空间窄小焊工难以接近焊口进行施焊;所谓险:是指在现场焊接处在高度危险的部位,如高空作业,管道内或在小口径的容器内焊接;其避免艰、难、险部位焊接施工的具体措施如下;(1)在预制作前要确认哪个焊口处于艰难险部位,在管道焊接施工中有些管段只要更换一个焊接部位(焊口号),有可能给现场的焊接施工带来极大的方便;(2)在预制不锈钢管道或高合金钢管道的过程中,要结合施工现场的实际情况进行充分的考虑,在现场施工中要尽量减少焊口数量,对整个安装程序进行合理的规划。(3)为现场的焊接施工营造良好的焊接环境,从而确保现场焊接的施工质量。(4)大口径管道内侧的焊接施工要尽可能的在预制厂内进行,同时,在容器内进行焊接施工时,要提供足够的照明,确保视线良好,还要保障整个焊接过程通过良好。(5)在高空进行焊接施工时,要确保所搭设的脚手架高度适宜、宽度符合施工要求,同时设置防风棚,减小风力给焊接施工造成的影响。(6)在确保吊装安全的前提下,要采取有效的措施降低现场焊接的高度,从而减少高空进行焊接作业的风险。(7)现场安装焊缝的焊接要设置较为密闭的防风、防雨棚,以保护焊接过程不受外界恶劣环境的影响。4、管道或设备在现场预制厂预制时还要考虑其该现场的运输和吊装能力;如直管段的预制不宜过长,几何形状复杂,尺寸较大的管段预制深度不宜过大等。5、施工现场的材料代用:在焊接施工中常常遇到因设计变更、供货方或其他原因,涉及到材料代用的问题。这个过程中焊接工程技术人员要清楚地了解原来设计上选择的材料和拟代用材料的不同的化学成份、物理机械性能和焊接性能,并分析能否满足使用要求。在材料代用问题决定以后还要根据代用材料的特性选择焊接性能良好的焊接材料,制定焊接工艺,并给焊工做必要的讲解和技术指导。6、为了进行工件预制、固定、夹持和定位需要什么样的工卡具或技术;这个问题不但是焊接件组对时所用工卡具或采取的其他技术措施,更主要的是为了预防焊接件在焊接时因受热产生的焊接变形。在现场焊接技术管理中经常遇到焊接应力变形和控制问题。在储罐、大型钢结构、容器等焊接施工中常发生纵向收缩、横向收缩、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等变形。除了考虑预防上述类型的焊接变形以外,还要考虑防止焊缝在焊后消除应力热处理中变形等问题。为了避免和克服焊接变形,要分析发生变形的原因,采取相应的反变形工艺。这些有包括、坡口加工工艺和加工精确度、坡口角度、组对间隙、组对方法和顺序、防止强行组对、焊接工艺(焊接方法、焊条焊丝直径选择、焊接顺序、焊接层次、焊接电流、焊接电压、焊接速度)、大型容器或储罐施工中焊工布置、反变形工卡具的选择和固定位置等。为了防止焊后热处理的焊接件在热处理过程中产生变形,在热处理前也要采取将焊接件垫平、放稳,消除该工件上的一切外加应力,在热处理过程中禁止搬动等反变形措施。

三、项实施中现场焊接施工质量控制和管理

仅仅依靠正确的焊接方法、施工方案和焊接工艺指导书,以及焊接技术管理人员的工作不足以保证项目焊接施工质量。还要有强有力的质量控制制度和手段来保障施工现场的焊接质量。这就需要有一大批高素质的焊接质量控制工程师和检查人员。(一)现场焊接质量控制和检验工作中需要重视的问题

1、工艺方面

(1)选择的焊接方法和焊接工艺合理可行性;(2)技术要求中焊接坡口形式和尺寸的正确性,加工方法以及加工精度;(3)作业人员对所选定的焊接方法、推荐应用的焊接工艺和材料在该项目施工现场环境中适应性的了解程度不够。

2、焊工

(1)焊工对新工艺技术不够了解或焊工的实际操作水平低,(2)焊工没有遵守焊接工艺指导书的技术要求(如预热);(3)焊工对自己所焊接部位的重要性的认识不足;(4)焊工对所选定的焊接方法、推荐应用的焊接工艺和材料在该项目施工现场环境中适应性的了解程度不够;

3、执行工艺纪律方面

(1)未按要求清理焊接件表面;(2)焊材没有按规定进行清理或烘干;(3)在手工电弧焊中的电弧极性错误;(4)在不锈钢或高合金钢的焊接中根部充氩效果不好;(5)没有按工艺要求进行焊前预热等;(二)在分包工程施工中焊接管理和施工质量的控制方法和措施;在项目施工中经常遇到几个施工单位分包施工的问题,而分包单位在施工中只追求施工进度和经济利益,忽视质量的事情经常发生。而且有些作业人员的技术水平较低,也是影响质量的主要因素。因此对分包队伍的质量管理工作不可放松,要加大管理力度,帮助建立施工现场的质量管理制度,培训质量管理人员,经常进行质量意识教育,一同为提高项目施工质量出力。结束语处理好预期的质量目标和与施工进度、质量与经济效益相矛盾的情况是项目施工中全体管理人员的共同责任和义务。尤其是从事技术、质量管理人员不可推卸的责任。只顾眼前的形象进度而忽视质量,只会给项目施工带来很多不利影响。要认识到好的施工质量不但不会影响到施工项目的施工进度,也会给项目带来更好的经济效益。

参考文献:

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[5]刘翠荣;牛兴海.高强钢焊接变形预防控制工艺孔森[J].《机械工程与自动化》-2012.

作者:李仲鸣 单位:北京石油化工工程有限公司

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