压力容器和压力管道焊接质量的控制与管理

压力容器和管道焊接质量的控制与管理

中国石化集团管道储运公司陈晓辉

摘要：焊接技术在现代的生产制造和管道工程施工中具有不可取代的先进性、优越性和主导性,

焊接质量的控制极其重要。本文从质量控制的五个方面（人、机、料、法、环）对焊接工程质量的控

制与管理进行简要的概述，重点介绍了焊接人才的培养与管理、焊接材料的采购与管理、焊接质量的

可追溯性控制、焊接质量控制点以及焊接工艺纪律。

关键词：压力容器压力管道焊接质量焊接工艺控制与管理

在现代的生产制造和管道工程施工中，焊接技术从单一的加工工艺发展成新兴的综合

性工程技术，涉及工程原材料、结构设计、焊接工艺方法、焊接设备及工艺装备、焊接材

料、焊接预热处理、切割下料、坡口加工、焊接工艺制定、焊接过程监控、焊后处理、焊

接检验、焊接环境保护等众多的技术过程。焊接作为一种常见的制造、安装与维修工艺技

术，具有不可取代的先进性、优越性和主导性。

焊接质量的好坏，直接关系到产品和工程质量，直接关系到设备的安全运行。因此，

焊接已成为受控产品制造的特殊过程，焊接工艺文件是必查必审的关键工艺文件。我公司

是一家从事压力容器、压力管道和原油加热炉等制造、安装的专业公司，拥有多年的生产

技术管理经验，注重理论培训与技能培训相结合、培训内容与生产实际相结合，并建立了

焊接工程全过程质量控制与管理体系。

本文从质量控制的五个方面（人、机、料、法、环）对焊接质量的控制与管理进行简

要的概述，重点分析了焊接工程的工艺规程。对如何控制焊接过程质量、如何建立焊接工

程全过程质量控制与管理体系有一定的借鉴意义；同时也是筹建焊接自动化系统和焊接最

优化控制必要的基础。

一、对焊工建立档案，实施动态控制管理

我公司是焊接技术密集型企业，产品多为压力容器、压力管道和长输管道用的原油加

热炉，产品的特点决定了焊接技术的重要性。目前，我公司拥有相当数量的实践经验丰富、

并具有高级工程师以上技术职称的焊接工艺人员和一大批具有一定技能水平的焊接技术

工人。

焊接工艺员是焊接工艺文件的制定者、焊接生产的指导者和焊接工艺的管理者。焊接

工艺员技术水平的高低直接影响焊接工艺文件的编制质量。对于年轻的焊接工艺员，公司

通过生产实践、名师带徒、定期技术讲座、经验交流和送外培训等多种方式，迅速提高年

轻工艺员的业务水平。在生产一线，焊工占工人数量的40%,是产品制造的直接责任者，

在压力容器、压力管道和加热炉的制造上具有极其重要的地位。为此，公司建立了自己的

焊工培训中心，针对原油压力管道的特点和焊接要求，聘用优秀的焊接工程师和焊接技师,

对焊工进行理论和实际技能培训；大力开展焊接技术工人岗位练兵活动、师徒传帮带活动

和举办焊工技术比武竞赛。同时对焊工实施建立档案、动态控制管理：

(1)、采用计算机进行焊工的档案管理。按照国家质量技术监督局《压力容器安全技术

监察规程》和《压力管道安全管理与监察规定》的规定，凡从事压力容器、压力管道焊接

的焊工和焊接操作者必须按照相应的考核规程进行考核。将焊工考核合格的项目存入计算

机中，定期检查到期焊工的项目，并提前将到期焊工的项目通知焊工所在的分厂，由分厂

提出焊工考试申请，再由焊工培训中心编制培训计划进行换证培训考试。

(2)、随时掌握焊工的变动情况。每两个月将焊工的变动情况经统计后按变动情况分别

进行归档处理。

(3)、建立定期的焊工质量检查制度。检查内容包括：焊工培训和历次考试成绩记录，

所焊产品日常检查记录，工艺纪律执行情况，产品拍片或无损检测一次合格率，以及两次

以上返修记录和质量事故。质量部门根据检查情况，做出焊工技能水平质量分析，并给予

相应的奖惩，同时可依此作为免试的条件。

(4)、对焊接质量合格率达不到要求时，降级或终止焊工的焊接工作，进行下岗培训。

二、配置先进的焊接设备

先进的焊接设备是提高焊接接头质量、焊接生产率的重要保证。每年，我公司投入一

定的基金采购先进的焊接设备，其中大型和关键设备要招标采购。并建立设备台帐档案，

由安全资产部归口管理，设备的使用、维护严格按照《设备管理规定》进行。设备由专人

保养、定期维护保养。设备的电流、电压等仪表应在有效期内经专业部门检验、校正。并

保证与焊接相关的翻转架、工装、胎具的完好，定期对工装等进行验证和保养。目前，我

公司正在筹建焊接自动化系统和焊接最优化控制系统。

三、建立完善的焊接材料管理制度

焊接材料的管理包括焊接材料的订货、检验、保管、烘干、发放、回收六个部分。

1、焊接材料的订货

为保证焊接质量，应严格控制焊接材料的订货。符合国家标准的同一型号焊条，可能

是不同牌号或不同生产厂家；即使是同一牌号，其工艺性能也存在差异。焊工对每种焊材

也存在一个适应过程，因此，工厂应根据多年的实际情况，选择固定的焊材生产厂家，并

签定信得过合同，这对产品的焊接质量是很重要的一环。任何厂家和牌号的变更均须由焊

接质控工程师批准，必要时，还需进行焊接工艺评定。

2、焊接材料的进场检验

焊接材料进场后要根据压力容器安全监察规程或产品设计图纸的规定进行检验，检验

合格后方可使用。检验内容包括：

（1）检查生产厂家、规格、数量、批号、生产日期及按批号提供的质量证明书。

（2）审查焊接材料的包装和包装中的标志。

（3）必要时，对焊接材料按国家标准要求进行复验。

3、焊材的保管与领用

焊材入库后要严加管理，焊材库应有干燥通风和保温装置，并配置吸湿机，库内温度

不得低于100C,相对湿度不低于60%;焊材要分类、分批、按型号牌号码放；并根据质量

证明书及其类别、规格、批号、出厂编号来编制入库号。

焊条焊剂在使用前应按照有关规定进行烘干，焊工凭焊材领用单领取焊材，随用陋领.

焊工领用焊条特别是碱性焊条，应放在保温筒内。下次领用焊条时，要带回使用完回收的

焊条头。

四、制定严格的焊接工艺规程

根据国家和国际现行的有关法规、标准、技术条件，并结合本企业的需要，制定本企

业的技术和管理规定。焊接工艺人员要做大量的焊接工艺评定，编制大量的焊接工艺文件,

其中焊接工艺守则、焊接工艺规程、焊接作业指导书是焊接生产直接应用的法规性文件。

同时，要做好新旧标准、新旧工艺文件的更换。确保焊接工艺人员和焊工手里的工艺文件

是有效的。

1、焊接技术工艺准备过程控制

焊接技术工艺准备的内容包括：①、图纸焊接工艺审查，焊接工艺评定试验，焊接工

艺规程编制；②、焊接材料采购规范编制及采购；③、焊工考试项目规划（项目、培训、

考试）；④、相应焊接新设备采购和新工装（设计、制造、验证）；⑤、新工艺、新材料工

艺试验。按照常规管理，在产品正式图纸审批后，工艺部门接到图纸后才进行焊接技术工

艺准备。在当前市场经济形式下，由于产品交货期短，生产周期紧，常规管理不能满足生

产的要求，必须实现焊接技术工艺准备的快速反应，即要求焊接工艺人员在审查产品图纸

技术要求时，就提出焊接工艺评定项目、焊工考试项目。这样可提前准备焊接工艺，确保

在产品生产前，各种工艺文件全部到位。

(1)产品图纸焊接技术审查

为了保证产品图纸焊接工艺审查的质量，焊接工艺人员必须认真学习该产品设计、制造

及验收方面的标准及技术条件。要重点了解每个产品在焊接、材料、热处理、检验方面的

特殊要求，在图纸审查时，要根据单位焊接设备能力、焊工状况、现有的焊接方法和焊接

生产条件，制定出产品初步焊接方案。必要时，还要提出新工艺、新材料工艺试验方案、

焊接新设备及新工装设计任务书。

(2)焊接工艺评定

焊接工艺评定是制定焊接工艺规程的主要依据。焊接工艺评定必须按产品技术条件规

定的焊接工艺评定标准进行试验，不同的焊接工艺评定标准对焊接工艺评定的要求不完全

相同。常用的标准有JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》、JB4420《锅炉焊接工艺评定》、

SY/T0452《石油天然气金属管道焊接工艺评定》。除焊接工艺评定规程规定的检验项目(外

观检查、无损检测、常规力学性能)外，还应根据产品的特殊要求，增加必要的检验项目。

(3)焊接工艺规程编制

焊接工艺规程(WPS)是焊接生产的主要指导性文件，是控制焊接质量的关键工艺文

件，是焊工进行焊接操作的直接依据。

按照产品对应的法规，需要做焊接工艺评定的焊接接头，都要求编制该焊接接头的焊

接工艺文件规程。一份焊接工艺规程可以由一个或几个焊接工艺评定报告支持。焊接工艺

评定合格后，编制的焊接工艺规程才能生效。

2、焊接生产过程控制

(1)、受控焊接接头的焊接，焊工必须严格按照相应焊接工艺规程的具体要求进行施焊。

对于非受控焊接接头的焊接，焊工按照通用焊接工艺守则的要求进行焊接。对于焊接要求

预热及层间温度控制的接头，检查人员还应抽查层间温度是否在规定的范围内。对有氢致

裂纹倾向材料的焊接，尽量保证焊接过程的连续和焊接完后进行热处理。对新产品、新材

料的焊接，需对生产分厂进行关键项和特殊焊接要点的技术交底。

(2)、按有关标准的要求进行产品试板的焊接。产品焊接试板检验合格后，才能进入下

一道工序。产品焊接试板应随它代表的产品接头同炉热处理。

（3）、接头的焊后热处理严格按照热处理工艺进行，热处理设备应能自动记录实际热处

理参数。对于特殊要求的热处理产品，比如：原油储罐清扫孔与罐壁焊缝的现场热处理，

需严格按照现场热处理的要求进行，并做好现场热处理过程的数据记录。对于有再热裂纹

倾向的接头，热处理后，还应进行无损检测，确保焊接接头的质量。

（4）、具有超标焊接缺陷焊缝的返修，应按照受控产品焊缝返修处理的规定进行。严重

缺陷的返修必须有对应的焊接工艺评定和缺陷返修焊接工艺作业指导书，同一位置缺陷返

修的次数不得超过两次。

3、焊接质量的可追溯性控制

在产品的生产制造过程和以后的运行中，焊接质量的可追溯性控制是焊接质量控制和管

理的一个重要内容。为了实现焊接质量的可追溯性控制，应做如下工作：

（1）、材料的“标记移植”。材料入库时的标记，在切割下料时，元件和余料都做相同

的材料标记，该过程称为“标记移植”。“标记移植”的内容包括：材料名称、规格、炉批

号、入库验收标号等。“标记移植”不仅可防止生产中混料，也为将来焊接接头质量的分

析提供方便，是生产现场管理的重要内容。

（2）、焊接接头的施焊记录。焊接接头的外观检查及施焊记录是受控产品焊接过程重要

的现场检查记录，内容包括：产品名称、产品工号、焊接工艺文件编号、焊缝编号、焊缝

位置、焊工姓名、焊工钢印号、焊接材料牌号、规格、焊接参数、焊接时间、检验员章等。

（3）、受控接头焊缝的施焊记录、返修、无损检测、预热、后热、消氢处理、焊后热处

理以及产品整体试压记录等质量控制记录将在产品档案中备案，并建立产品档案正副件，

正件值产品的交付而移交给使用单位管理，副件存档备查。

（4）、焊工完成受控焊缝的焊接后，应在规定的位置打上自己的钢印号。

4、焊接生产过程的质量控制点、停止点和见证点

（1）质量控制点在产品的生产制造过程中，对影响产品质量的重要工序和重要环

节，要严格加以控制，要重点监督和检验，这样的点称为质量控制点。比如：焊接工程质

量中的焊接工艺评定、产品焊接试板、焊工资格、焊接材料、焊接设备及工艺装备、焊接

工艺规程、焊接检验、热处理以及水压（气密）试验等等。

（2）停止点在压力容器的生产过程中，明确规定关键工序和关键环节必须经检验

（或验证）确认合格后，才能进入下一道工序，此工序称为停止点。比如：焊接材料的进

厂验收、产品焊前试样、产品焊接试板、开孔前的划线、焊接接头的无损检测、水压（气

密)试验等等。

(3)见证点在焊接生产质量控制过程中的关键控制点称为见证点。比如：重要的

焊接接头的焊接、新材料的焊接、新焊接设备投产前的验证焊接、无损检测、水压试验等

工序。事实上，哪些工序为见证点、有没有见证点，需要根据产品的制造技术条件来确认。

总之，为实现焊接工程的最终质量，在焊接生产过程中布置质量控制点、停止点和见

证点并予以严格监督和检验，对重要工序、重要环节实施重点控制，进一步加强了焊接生

产质量的控制和管理。

5、焊接过