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摘要：本文按照质量管理体系从“人”、“机”、“料”、“法”、“环”、“测”六个方面对监理如何进行不锈钢工艺管道的焊接质量控制进行了比较详细的论述，通过论述，使监理工程师可以按照文中的方法和要求对放化2级不锈钢管道焊接质量进行控制。
关键词：监理；放化2级不锈钢管道焊接；焊接质量控制
工艺管道按其安全功能及故障后所造成后果大小，根据相关设计文件，分为了放化2级、非安全级安全重要物项和非安全级三个级别，放化2级是安全最重要、出现故障所造成后果最大的等级。“中试***工程”有19个设备室，设备室里为红区，里面布置了许多不锈钢工艺管道，这些不锈钢管道均属于放化2级的管道，不允许采用阀门连接，全部采用焊接连接。由于放化2级的不锈钢管道安全最重要，运行中出现管道焊缝泄露，将会造成非常巨大的损失，因此对焊缝的质量要求特别高，所有焊缝必须在管道内部充氩保护的情况下施焊，焊后还必须进行100%的射线探伤，且评片要求也较严格（按照设计文件1237300JTS02进行评片）。本文就结合“中试***工程”，浅要论述作为监理工程师如何对放化2级不锈钢管道的焊接质量进行控制。
本文主要对放化2级不锈钢管道的焊接质量控制从不锈钢焊接特性分析、焊接过程质量控制、焊接资料控制三方面加以介绍，其中重点对焊接过程质量控制进行比较详细的论述。论述的方法为按照质量管理体系从“人”、“机”、“料”、“法”、“环”、“测”六个方面分别进行阐述。质量控制论述结构见图1。
图1论述结构图
1不锈钢的焊接特性
1.1不锈钢的种类
不锈钢的牌号很多，按合金成分可分为铬系不锈钢和铬镍不锈钢；按不锈钢的金属组织可分为奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢等。在“中试***工程”中，最常用的是奥氏体型不锈钢，如：0Crl8Ni9、0Crl8Ni10Ti、00Crl9Ni10等。
1.2奥氏体不锈钢的焊接性
相对于其他不锈钢来说，奥氏体不锈钢的焊接性较好，比较容易焊接，焊接接头即使在焊态也具有较高的韧性。与普通碳素钢相比，其导热率约为碳钢的1/3，膨胀系数却比碳钢大1．5倍，因此容易出现较大的热裂纹和应力腐蚀破裂（残余应力引起）问题；焊接时焊缝周围温度很高，如果保护不良，焊缝周围将出现高温严重氧化；这些是奥氏体不锈钢焊接的主要质量缺陷。
1.3奥氏体不锈钢的焊接缺陷防止措施
1.3.1热裂纹的防止措施：
⑴严格控制焊缝中的S、P含量，可从焊材选用中控制；
⑵提高焊缝中的含Mn量，可从焊材选用中控制；
⑶提高焊缝的冷却速度，从工艺上可采用短弧焊、低线能量、窄焊道技术等。
1.3.2应力腐蚀破裂的防止措施：
⑴从设计上控制，避免十字交叉焊缝，合理布置焊缝位置；
⑵从工艺上控制，采用较低的焊接线能量，合理布置焊接次序，选用对称的坡口形式；
⑶适当消除应力处理，如锤击、退火等。
1.3.3高温氧化的防止措施：
⑴选用合适的焊接方法，如采用钨极氩弧焊，在焊接过程中有氩气从焊枪喷出，使焊缝表面周围始终处于氩气保护之中；
⑵对于管道内表面的氧化，采用从管内充氩的方法，使焊缝内表面在焊接过程中也一直处于氩气保护之中。
1.4奥氏体不锈钢焊接方法
奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，几乎所有的熔化焊接方法均可采用，常用的焊接方法有：手工电弧焊、埋弧自动焊、熔化极气体保护焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊等，在这些焊接方法中，对工艺管道来说，焊接质量最好的是钨极氩弧焊。
2焊接过程质量控制
2.1焊接人员控制
2.1.1焊接人员资质要求：
焊接人员主要包括焊接操作人员（焊工）和焊缝探伤人员。对从事放化2级不锈钢工艺管道的焊接操作人员必须通过“国家核安全局”对焊工考试的规定或国家劳动部《锅炉压力容器焊工考试规则》的有关规定或《民用核安全设备焊工焊接操作工资格管理规定（HAF603）》的考试要求，并取得相应资格；对焊缝探伤人员，必须通过《民用核安全设备无损检验人员资格管理规定（HAF602）》的相关要求，取得Ⅱ级（中级）无损检验资格。在工程开工前，施工单位应将焊接操作人员和焊缝探伤人员名单及相应资格证件报监理审核，监理工程师应认真核对，审查焊工资格证是否满足现场施工要求（焊工有效期，通过合格项目是否满足施工现场，发证单位是否符合要求等），在焊接过程中，要检查施焊人员是否为报批过的人员。
2.1.2组织焊工进行焊前考试
在正式焊接之前，监理工程师需组织焊工做焊前考试（焊工考试合格后3个月内参加焊接作业时，可不做焊前试验），要求考试的工作条件与现场焊接完全相同，即焊接管道的直径、壁厚、焊接方法、焊接材料及焊接工艺完全相同。试件做完后需对焊缝进行检验，检验内容包括探伤、机械性能及抗晶间腐蚀性能测试等，只有在焊前试验检验结果鉴定为合格之后，焊工才能进行施焊。
2.2焊接设备控制
氩弧焊接整个过程所需用的主要设备包括：氩弧焊机、管道切割机、砂轮机、射线探伤机等。作为监理工程师，需用对设备所处的状态加以熟悉，如发现设备有异常，要督促施工单位进行维修或更换，不能让设备带“病”运行，确保施工质量和安全。
2.3焊接材料控制
焊接材料包括焊条和焊丝，焊接不锈钢管道时，所选用的焊接材料也为对应的不锈钢焊丝，作为监理工程师，对焊接材料必须严格控制，控制内容包括：
⑴焊接材料的报验
施工单位的焊接材料到货后，通知监理取样复验，取样按批次进行（每个批号的焊接材料都需分别取样，取样人员和监理见证人员均需具有取样员资格），取样标识后向有资质的第三方送检，要求检查其化学成份、机械性能和晶间腐蚀倾向性等性能指标。复检报告出来后，施工单位应将焊接材料的报验材料（包括焊材的质量证明文件、合格证、规格型号、数量等）报监理审核，监理根据设计文件及相关标准规范核实材料是否满足相关要求，经监理审核批准后的焊接材料方可用于工程中。
⑵焊接材料的保存
不锈钢焊接材料需根据材质、规格型号分开存放，相互之间要有明确的界限，且每种型号要有醒目的标识；拆开后的不锈钢焊丝存放时，必须要与金属存放架隔离，不能直接接触；焊接材料的储存库房应保持适宜的温度和湿度。监理工程师对焊材的保存情况需进行不定期检查，要求严格按要求保存，避免误用。
⑶焊接材料的发放
施工单位在施工现场设立焊材二级库，并设专人管理。焊接材料的领用采用每日收发登记制度，焊接作业人员根据需要领取适当数量的焊丝时，需签字登记，如本日内未使用完，应将剩余的焊丝退回，退回时库房保管员签字确认，做到焊接材料的使用具有可追溯性，监理工程师应对发放记录做不定期的检查。
2.4焊接方法控制
放化2级的工艺管道焊接是极其重要的施工内容，在焊接作业前首先要做焊接工艺评定，焊接工艺评定报告中应详细记录工艺程序、焊接参数、检验结果、试验数据和评定结论等内容，经焊接责任工程师审核，单位技术负责人批准，存入技术档案。然后以批准的工艺评定报告为依据，结合焊接施工经验和实际焊接条件，编制焊接工艺规程或焊工作业指导书，用以指导焊工的实际焊接作业。
在焊接作业前还需编制焊接施工方案，经施工单位项目技术负责人审批后报监理工程师审核。施工方案的主要内容包括工程概况、编制依据、施工程序、施工方法、进度计划、资源配置计划、安全技术措施、质量管理措施等，监理工程师应重点审核编审程序的符合性、施工程序的合理性、施工方法的针对性、质量、安全措施的适用性等内容。
2.4.1焊接方法的确定
在核工程中，工艺管道的焊接质量是所有焊接中最重要的，它的质量好坏直接影响到以后的正常运行，并且一旦在运行中出现焊缝渗漏，将发生不可估量的损失，因此，对焊接质量的要求特别高。在一系列的焊接方法中，对不锈钢管道焊接质量最好的方法为钨极氩弧焊，因此在“中试***工程”中，放化2级的不锈钢管道焊接均采用手工钨极氩弧焊（TIG焊）。
2.4.2焊接作业控制
在焊接作业过程中，监理工程师应重点对以下方面进行控制：
⑴随时关注现场施焊人员，审查施焊人员是否为经过监理批准的焊接操作人员；
⑵对现场焊接使用中的焊材进行抽查，主要检查所用的材质、规格型号是否合适，是否经过复验报审；
⑶检查焊工是否按照工艺作业指导书（由施工单位焊接技术负责人根据焊接工艺评定编制）进行焊接作业；
⑷经常对现场焊缝进行外观检查，如果对某些焊缝有质疑，可以查看该焊缝的探伤底片，确保焊缝质量；
⑸不定期对焊缝探伤进行抽查，如果发现某个焊工的合格率不高，需对该焊工进行重新考试，考试合格后才允许继续焊接作业，并在以后继续关注其焊接质量。
2.5焊接环境条件管理
在影响焊接质量的环境条件因素中，主要包括施焊处的温度、湿度和风速等。监理工程师应按以下要求对施工现场环境条件进行控制，不具备条件时应要求暂停施工。
⑴不锈钢焊接时温度不得低于-5℃；
⑵不锈钢焊接时湿度不得大于90%（焊件1m范围内的相对湿度）；
⑶不锈钢氩弧焊接时的风速不得超过2m/s；
⑷当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪，或在下雪、下雪刮风期间，焊工及焊件无保护措施时，不应进行焊接；
⑸对不合格焊缝的返修，返修前应进行质量分析，同一部位的返修次数不得超过两次。
2.6焊缝检验
焊缝检验的方法很多，常用的探伤方法有：X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤、着色探伤、煤油渗透探伤、真空盒探伤等。对于放化2级的不锈钢工艺管道的焊缝全部采用100%射线探伤，探伤工作由具有相应资质的单位和人员的第三方进行。
作为监理工程师，在焊缝检验中的主要工作有：
⑴将焊缝检验设置为W点，由监理工程师对焊缝检验进行现场监督；
⑵抽查探伤照片片及记录。监理工程师抽查的方式有以下三种：
①按管线号抽查；监理工程师按照管线号随意指定抽查。
②按焊工编号抽查。监理工程师按照焊工随意指定抽查。
③按出现的缺陷记录抽查。这是最主要的采用方式，监理工程师要求焊缝评片人员提供有缺陷焊缝的评片记录情况，根据探伤照片的编号，可找出对应的焊缝布置单线图，再根据焊缝布置单线图找出对应的焊工，然后再选择该焊工的多个其他焊缝进行抽查。
3焊接资料管理
在焊接质量控制中，资料管理同样重要，能起到事前控制、事中控制和事后控制作用。事前控制资料包括焊接作业人员资质报审记录、焊接作业焊接材料报审记录、焊接施工方案、焊接工艺评定记录等；事中控制资料包括焊接材料领用回收记录、工艺管线焊缝布置单线图、焊接施工技术记录等；事后控制包括焊缝探伤报告、焊缝外观检查记录、焊缝返修记录等。由此可见，焊接资料的管理贯穿于工程的始终，在焊接质量管理中起着重要的作用，作为监理工程师，需要对各种资料加以认真审核，使焊接资料具有真实性和可追溯性。
从工程开始至工程结束的焊接资料中，主要包括的焊接资料有：
⑴焊接作业人员资质报审记录；
⑵焊接材料报审记录（包括合格证、质量证明文件、见证取样记录、复验报告等）；
⑶焊接工艺评定记录报告；
⑷焊接施工方案；
⑸焊接材料领用回收记录；
⑹工艺管线焊缝布置单线图；
⑺焊接施工技术记录；
⑻探伤报告。
4小结
在核工程的工艺管道焊接质量非常重要，监理工程师又是施工质量的主要监管者，对施工中的焊接质量控制有着极其重要的作用和责任，而本文就是结合实际工程，针对监理工程师如何控制好核工程中重要管线的焊接质量而进行的论述。因此，在核工程中的重要管线焊接时，监理工程师可以按照上述方法进行管理控制，并能起到很好的控制效果
参考文献：
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[3]；王清训、李慧民、杨俊保等.机电工程管理与实务.中国建筑工业出版社.
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