确保ASME规范产品厚壁异种钢焊接质量 发布人：胡风銮李胜利 石化设备厂沈阳项目异种钢焊接QC小组 2012年5月 中油一建简介 公司名称：中国石油天然气第一建设公司 成立时间：1954年 注册资金：5.0085亿 公司地址：中国河南省洛阳市关林镇 龙门大道87号 企业主要资质： 化工石油工程施工总承包特级企业 ASME（U、U2、S、A、PP）和NBBI（R）证） 国内压力容器制造A1、A2、A3、D1、D2级许可证 GA1级、GB类和GC1级压力管道安装许可证 一、工程概况 中国石油天然气第一建设公司承接的沈阳鼓风机集团公司AP1000核主泵试验台项目是世界上第二套、中国第一套AP1000核主泵试验装置。试验台由美国EMD公司提供设计图纸和技术要求，并进行技术指导及过程监督工作,整套装置执行ASMEB31.1《动力管道》、第Ⅸ卷及第Ⅴ卷等相关规范,试验台施工完毕打印ASME规范产品“PP”钢印,并由美国EMD公司整体验收。 吸入口过渡段 排出口过渡段 试验台管道由主回路和辅助回路组成。主回路由泵壳、阀壳、管道等部分组成。泵壳、阀壳为大型铸件，管道部分为大口径厚壁锻件，所有部件均为美国EMD公司制造供货。 过渡段:SA106C低碳钢,排出口壁厚75.5mm，吸入口壁厚为142mm,坡口处堆焊13mm厚的INCONEL82隔离层。 泵壳材质为SA351CF8A奥氏体不锈钢铸件 泵壳和过渡段的焊接是大厚件异种钢的焊接，是整个管道焊接中的难点和重点，为了克服难点保证焊接焊质量，特成立QC小组进行技术攻关。 二、小组简介 三、选题理由及目标值 确保ASME规范产品厚壁异种钢焊接质量 选定课题 AP1000核主泵试验台有“四个第一”：它是国内第一套此类装置；是我公司第一次施工涉及核电类产品的工程；是公司第一次在正式产品上打ASME“PP”钢印工程；是公司第一次焊接142mm壁厚的管道工程。 泵壳和过渡段的焊接是整个台架施工中的重中之重，关系到整个试验台架施工的成败。 超厚壁异种钢焊接焊接厚度大，工艺参数不易掌握，为后续同类施工积累经验。 初次施工ASME规范产品，对于熟悉ASME规范和掌握ASME规范要求的焊接技术有重要意义。 目标值 四、现状调查 材料特性 焊接工艺方法为：先在碳钢侧堆焊一定隔离层，然后再焊接过渡段和泵壳。坡口型式为带衬垫自动焊坡口，再加上壁厚较厚，现场手工焊操作比较困难，但是此种工艺方法缺少施工经验容易产生焊接缺陷。 焊接坡口形式为美国公司加工好的双V型带衬垫坡口，是按照美国焊接时使用自动焊的实际情况加工的坡口，国内没有此类自动焊。再加上壁厚较厚，手工焊操作比较困难，没有进行过类似带衬垫厚壁管的施工经验，容易产生焊接缺陷，应注意此问题。 5.1原因分析 图3因果分析图 人 机 料 普通打磨机具无法打磨坡口底部 焊接环境差 施工人员心理压力过大 无损检测人员对ASME检测方法和标准不熟悉，检测不及时 焊接位置操作不便 保护气纯度不够 该坡口不适用普通氩弧焊根部操作 工艺方法制定不科学合理，施工技术措施不详细 焊材使用保管不好 操作人员缺乏施工经验 机 影响泵壳 和过渡段 焊接一次 合格 坡口形式不适宜手工操作 环 法 制图人:李胜利日期：2011.5.20 五、PDCA循环 5.2要因确认 制表人：李胜利日期：2011.6.20 表三 表三续表 制表人：李胜利日期：2011.6.20 5.3制定对策 制表人：李胜利日期：2011.6.20 表四 5.4对策实施 针对施工人员缺乏经验，向施工人员技术交底，并培训镍基合金厚壁金属焊接技术 焊工考试 对操作人员进行技术培训和技术交底 要求焊工操作时一定按照规程规定和技术要求进行操作；焊工按ASME标准考试，考试合格取得ASME焊工资格证才能上岗，并对焊工进行培训和技术交底工作。 针对普通氩弧焊把无法伸进坡口底部焊接 定制直把头的氩弧焊把、定制加长型氩弧焊陶瓷嘴，用这两种氩弧焊把进行实际模拟焊接，达到对新工具使用操作熟练 的程度。 直把形氩弧焊 加长型氩弧焊陶瓷嘴 针对保护气体纯度不够 使用的氩气纯度由原来的99.9%改善为99.99%的气体进行保护，使氩气中的杂质含量进一步降低，纯度进一步提高，使镍基合金焊接熔池凝固过程中得到更好的保护，不产生气孔等焊接缺陷。 纯度99.9% 改善前 改善后 纯度为99.99%