陳夢詩

（西安特種設(shè)備檢驗檢測院，陜西 西安 710065）

1 背景

壓力容器的安全質(zhì)量，與社會穩(wěn)定和人民財產(chǎn)及生命安全有著密不可分的聯(lián)系，因此，壓力容器在出廠時的質(zhì)量和是否存在“先天性”安全隱患是確保使用環(huán)節(jié)的一個先決條件。無損檢測是金屬壓力容器在制造過程中的一個重要質(zhì)量檢驗項目，對于焊制金屬壓力容器而言，針對對接焊接接頭埋藏缺陷的無損檢測方法以射線檢測為主、超聲檢測為輔。《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG 21-2016）第3.2.10.2.2.3條款要求，對于不要求進行全部無損檢測的壓力容器，其每條A、B 類對接接頭應(yīng)當(dāng)進行局部無損檢測（射線、超聲和/或TOFD），從應(yīng)用場景的要求來講，制造企業(yè)生產(chǎn)的大多數(shù)壓力容器都需要進行局部無損檢測，僅就無損檢測執(zhí)行比例帶來的風(fēng)險而言，大多數(shù)容器在出廠時具有一定程度的風(fēng)險，因此，局部無損檢測抽查方案的設(shè)計極為重要。

2 中美安全規(guī)范對無損檢測抽查的不同要求

《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG 21-2016）第4.2.5.2（1）條款明確表明，局部無損檢測部位由制造單位根據(jù)實際情況指定，位置應(yīng)包括A、B 類焊接接頭交叉部位以及被其他元件覆蓋的焊接接頭部分，《壓力容器》（GB 150-2011）中4.5.1 條款根據(jù)焊接接頭位置和接頭型式對焊接接頭分類作出定義，并且在TSG 21-2016 第6.2.2.6 條款中，將無損檢測監(jiān)檢定為C 類項目，即檢驗人員通過資料審查的方式進行確認，無須去現(xiàn)場。而在ASME 鍋爐及壓力容器規(guī)范第Ⅷ卷第1 分冊UW-52（b）（3）條款中要求，抽查檢測部位應(yīng)由檢驗師在焊接完成后指定，如果檢驗師不能如期到場，則檢測部位可由制造單位指定。

3 設(shè)計方案中對抽查結(jié)果可能造成影響的因素

我們依據(jù)《承壓設(shè)備焊接工藝評定》（NB/T 47014-2011）、《特種設(shè)備焊接操作人員考核細則》（TSG Z6002-2010）以及實際生產(chǎn)經(jīng)驗對可能影響焊接質(zhì)量的因素進行分類篩選。

3.1 有重要影響的因素

（1）無損檢測抽查部位指定人。每個制造單位均有若干下設(shè)部門，由誰來指定抽查部位，既要體現(xiàn)出抽查部位的代表性和針對性，又要了解本單位的生產(chǎn)客觀情況，從生產(chǎn)設(shè)備、組對人員、焊接人員，到生產(chǎn)的特種設(shè)備材料特性及法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的要求等，均在知識儲備要求內(nèi)。

（2）焊接方法。不同焊接方法的重要因素、補加因素和次要因素均不盡相同，組合起來必然對焊接質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。

（3）不同焊工。不同焊工經(jīng)驗亦有差異，抽樣方案的一個核心要點是要覆蓋到不同的操作者。

3.2 本屬于非重要影響但容易被忽略，因此也有可能形成超標(biāo)缺陷的因素

（1）組對質(zhì)量。組對質(zhì)量取決于設(shè)計圖樣中焊縫節(jié)點圖設(shè)計的是否與生產(chǎn)實際相貼合、坡口開的是否滿足圖紙要求、點焊時的具體細節(jié)，乃至組對平臺的完好狀態(tài)，其中，任何一個環(huán)節(jié)脫節(jié)，一定會對焊工的工作帶來很大的阻礙。

（2）焊接位置。正常情況下，平焊最容易保證焊接質(zhì)量，有些制造單位為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，不惜使用各種焊接變位器，但這種方式要求經(jīng)濟投入高昂，使很多企業(yè)卻步。

（3）環(huán)縫直徑。直徑大的容器，在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下環(huán)縫焊接接近于平焊，對于直徑小又無法立起來的容器，就很考驗焊工技能，尤其是插入式接管對筒體的對接接頭、筒體外扳邊與接管的馬鞍形對接接頭等，焊接難，馬鞍形焊接接頭由于幾何尺寸原因，射線檢測時也平添困難。

（4）手工焊時，同一條焊縫的長度。手工焊接時，一條焊縫往往需要中斷若干次，起弧和收弧處都要格外注意。

（5）某些材料對預(yù)熱溫度的要求和對層間溫度的控制。譬如，奧氏體不銹鋼等材質(zhì)，對層間溫度較為敏感，若貪焊接工作速度，未等層間溫度降到要求的溫度以下，很容易產(chǎn)生較大的焊接變形，引起焊縫塌陷、不圓度超標(biāo)、殘余應(yīng)力超標(biāo)等。又譬如，高強鋼對預(yù)熱溫度較敏感，不足一而論。

（6）超過焊接工藝規(guī)程（WPS）的限定。有部分焊工追求工作效率，忽視焊接工藝規(guī)程的指導(dǎo)，尤其是焊機大修后，焊接參數(shù)可能會出現(xiàn)一定幅度的改變等。

4 抽查方案的制定

應(yīng)遵循科學(xué)抽樣的原則，結(jié)合本單位的生產(chǎn)特點，盡可能地包含以上影響因素，對抽查方案的指定提出以下建議：

（1）局部無損檢測抽查部位的指定應(yīng)由制造單位負責(zé)質(zhì)檢的部門承擔(dān)，對于生產(chǎn)規(guī)模小的企業(yè)，可由質(zhì)檢部長直接指定抽查部位，生產(chǎn)規(guī)模大的企業(yè)可由質(zhì)檢部長授權(quán)給生產(chǎn)和檢驗經(jīng)驗豐富的檢驗工程師指定抽查部位，可參考工業(yè)管道現(xiàn)場安裝的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，指定者一定要獨立于制造部門。

（2）對于每臺容器的A、B 類對接接頭，還應(yīng)覆蓋到不同的焊接方法和不同的焊工，如果一條焊縫由不同的焊工應(yīng)用不同的焊接方法組合焊接而成，那么，抽查部位若經(jīng)無損檢測合格，則代表這樣的焊接方法和這些焊工都被覆蓋到了。

（3）在執(zhí)行TSG 21-2016 要求的抽查位置應(yīng)包括A、B 類焊接接頭交叉部位以及被其他元件覆蓋的焊接接頭部分基礎(chǔ)上，也要重視同一條焊縫上不同的起弧、收弧位置，以及返修過的部位。

（4）應(yīng)將容器實物與外觀檢查記錄、施焊記錄及焊接檢查記錄結(jié)合起來，共同作為指定抽查部位的參考條件，對于不圓度大、錯邊量大、棱角度大、層間溫度過高、預(yù)熱溫度過低、施焊記錄參數(shù)超過焊接工藝規(guī)程范圍的，以及焊接檢查記錄表明出現(xiàn)過表面裂紋的部位，都應(yīng)引起重視，也均列入擬抽查部位。

（5）將每次抽查的結(jié)果以列表的形式匯總登記，輸入包括：焊工姓名、抽查的焊接節(jié)點詳圖、金屬材質(zhì)、熔敷金屬厚度、焊接位置、焊縫外觀質(zhì)量檢查存在的問題、無損檢測抽查結(jié)果等，分別按季度、年份形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析報告，及時進行原因分析，并制定糾正措施，輔以管理手段，相信制造單位的焊接質(zhì)量會得到大幅提升。

（6）關(guān)于規(guī)程所要求的抽查部位，應(yīng)包括A、B類焊接接頭交叉部位，有不少制造單位不在縱縫上進行抽查，而是選擇抽查交叉部位的環(huán)縫，認為該部位的射線檢測底片影像包含一定長度的縱縫。這不應(yīng)該被認為是正確的抽查方式，所覆蓋的縱縫長度太短，若存在焊接缺陷，未必能夠在非常有限的長度內(nèi)完全顯示出來，尤其是厚壁容器焊縫較寬的情況下。

5 結(jié)語

無損檢測是證明金屬壓力容器焊接質(zhì)量的重要手段，局部無損檢測抽查方案必須體現(xiàn)科學(xué)性、合理性與獨立性，相比之下，ASME 規(guī)范中無損檢測抽查部位的指定由第三方檢驗師執(zhí)行，更能體現(xiàn)其合理與獨立，值得我們借鑒，若考慮到我國制造單位的實際情況與技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，建議制造單位在制定無損檢測抽查方案時，應(yīng)充分考慮生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的影響因素，充分尊重生產(chǎn)客觀情況，并征詢壓力容器監(jiān)督檢驗人員的意見，獲得認可后再實施，最大程度上做到求真務(wù)實。