《承压设备焊接工艺评定》宣贯课件

《承压设备焊接工艺评定》等焊接标准宣贯会江西省质量技术监督局特设处江西省特种设备安全技术协会宣2012.4.8-10NB/T47014-2011（JB/T4708）《承压设备焊接工艺评定》（宣贯大纲）1标准修订的背景1.1过程简介1.2国内承压设备制造安装企业简况：据国家质检总局特种设备安全监察局统计公布的，2009年特种设备制造、安装企业数量见表1。表1锅炉压力容器气瓶压力管道有许可证的制造企业126936931294047有许可证设备（元）件制造企业1053282安装改造维修企业37636803186至2010年底为止，国内取得美国ASME制造认证钢印共有502家企业。国内承压设备制造、安装等企业数量最多的省份依次为江苏、辽宁、山东、四川。全国承压设备制造、安装企业将近1万家，所拥有的焊接工艺评定项目数量惊人。1.3国内实施的焊接工艺评定标准在锅炉、压力容器和压力管道行业内实施的焊接工艺评定标准：（1）JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》；（2）JB/T4734-2002《铝制焊接容器》附录B“铝容器焊接工艺评定”；（3）JB/T4745-2002《钛制焊接容器》附录B“钛容器焊接工艺评定”；（4）JB/T4755-2006《铜制压力容器》附录B“铜制压力容器的焊接工艺评定”；（5）B/T4756-2006《镍及镍合金制压力容器》附录B“镍及镍合金制压力容器的焊接工艺评定”；（6）GB151-1999《管壳式换热器》附录B“换热管与管板接头的焊接工艺评定”；（7）GB150-1998《钢制压力容器》附录C“低温压力容器”；（8）《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录Ⅰ“焊接工艺评定”；（9）DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》；（10）GB50236-1998《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；（11）SY/T4103-1995《钢质管道焊接及验收》；（12）SY/T0452-2002《石油天然气金属管道焊接工艺评定》。上述锅炉、压力容器和压力管道行业中主要的焊接工艺评定标准，除SY/T4103外，都是参照采用ASME《锅炉压力容器规范》第Ⅸ卷“焊接和钎接评定”，ASMEⅨ的权威性与广泛性一直为世界各国所公认。近些年来，欧洲标准EN288《金属材料的焊接工艺规程及评定》，后来发展为ISO9956《金属材料焊接工艺规程和评定》，现又改为ISO15609，逐渐被国标认可。由于我国承压设备行业的设计、制造、安装、检验和使用标准大多参照ASME《锅炉压力容器规范》，对欧盟发布的97/23/EC《承压设备指令》以及EN13445《非火焰接触压力容器》则处于开始认识阶段，因此JB4708修订过程中，从中国实际情况出发参照ASMEⅨ不仅是合适的，也是合理的。国内实施的焊接工艺评定标准特点：（1）除SY/T4103《钢质管道焊接及验收》外，都是参照采用美国ASMEⅨ；（2）SY/T4103等效采用美国API1104标准，我国长输管道行业普遍使用。SY/T4103中没有冲击试验规定，适用于没有冲击试验要求的管道。在长输管道行业中，国内有相应的国家标准，GB50251-2003《输气管道工程设计规范》和GB50253-2003《输油管道工程设计规范》，这两份国家标准中，焊接工艺评定都规定采用GB50236《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》，在中国境内设计、施工、使用的长输管不采用中国国家标准，令人难以置信。倘若个别工程采用了国外标准设计、制造、其技术要求也不能比我国国家标准要求低。有专家在《长输管道焊接工艺评定标准分析及建议》（压力容器2003年第7期）一文中，已将JB4708、GB50236、SY/T4103三个焊接工艺评定标准做了对比，结论是JB4708中公共焊接工艺评定规则，可以更科学合理地代替SY/T4103和GB50236。而JB4708、GB50236考虑到焊接接头冲击韧性试验，SY/T4103则不考虑冲击韧性试验。当长输管道工程设计文件中要求冲击韧性试验，而焊接施工标准中根本不考虑冲击试验的焊接工艺评定因素，即使焊接工艺评定试件增做冲击韧性试验，也决定不了焊接工艺评定结果的替代范围与覆盖范围。在此情况下，长输管道焊接接头的冲击韧性如何保证？令人担忧。GB50251参照ASMEB31.8《输气和配气管道系统》编制的，GB50253则是参照ASMEB31.4《输油配油管道系统》编制的；JB4708、GB50236都是参照ASMEⅨ卷编制的，SY/T4103则是等效转换API1104而来的。ASMEB31.8中的焊接工艺评定引用了ASMEⅨ卷和API1104，但执行时是有条件的，当规定有冲击韧性试验要求时应采用ASMEⅨ；当没有规定冲击韧性试验时应采用ASMEⅨ卷或API1104。1.4统一承压设备焊接工艺评定标准所面临的问题(1)产品类别增加到锅炉、压力容器、压力管道；金属材料类别增加到钢、铝、钛、铜和镍；焊接方法要增加等离子弧焊、气电立焊和摩擦焊。(2)基本概念①什么是焊接工艺评定？什么是NB/T47014中的焊接工艺评定？②焊接工艺评定流程；③焊接接头抗拉强度合格指标；④焊接接头冲击试验温度；(3)弯曲试样的试验参数及试样加工要求；(4)换热管与管板的焊接工艺评定。2承压设备焊接工艺评定标准原理2.1焊接工艺评定与承压设备焊接工艺评定2.1.1焊接工艺评定2.1.2承压设备焊接工艺评定2、承压设备焊接工艺评定标准原理2.1焊接工艺评定与承压设备焊接工艺评定2.1.1焊接工艺评定2.1.2承压设备焊接工艺评定2.1.2.1对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定2.1.2.2耐蚀堆焊焊接工艺评定2.1.2.3换热管与管板焊接工艺评定和焊接工艺附加评定2.1.2.4螺柱电弧焊工艺评定2.1.3承压设备焊接工艺评定目的2.1.3.1焊接接头的力学性能符合规定2.1.3.2预焊接工艺规程与焊接工艺规程2.1.3.3超出标准规定以外检验2.1.3.4焊接工艺评定规则和焊接工艺规程2.1.4承压设备焊接工艺评定的基础2.1.4.1材料的焊接性能2.1.4.2焊接性能与焊接工艺评定金属材料的焊接性能是焊接工艺评定的基础，焊接工艺评定是制订焊接工艺规程的基础。2.1.4.3检查焊接工艺评定的方法2.1.5焊接工艺评定试件分类对象2.1.5.1焊缝与焊接接头2.1.5.2焊接工艺评定试件分类对象是焊缝2.1.5.3焊接工艺评定即不是模拟件，也不是见证件2.1.5.4如何进行焊接工艺评定2.1.6焊接工艺评定与焊工技能评定2.2需要说明的几个问题2.2.1焊接工艺评定在承压设备焊接中的作用2.2.1.1NB/T47014也适用于长输管道2.2.1.2焊接工艺评定与焊接工艺附加评定2.2.1.3国际（国家）焊接工艺评定标准国际标准ISO15607:2003《金属材料焊接工艺规程及评定——一般原则》，来源于EN288《金属材料的焊接工艺规程及评定》，该规程有9组，与压力容器制造有关的有：NB288-1熔化焊的通用规程NB288-2电弧焊的焊接工艺规程NB288-3钢材电弧焊工艺规程NB288-4铝及铝合金电弧焊的焊接工艺试验ISO15607:2003是由一系列标准组成的，表3给出了该系列标准的详细关系。焊接工艺评定国际标准包括：（1）ISO15607：2003金属材料焊接工艺规程及评定——一般原则（2）ISO15609-1金属材料焊接工艺规程及评定——焊接工艺规程——第一部分：弧焊（3）ISO15609-2金属材料焊接工艺规程及评定——焊接工艺规程——第二部分：气焊（4）ISO15609-3金属材料焊接工艺规程及评定——焊接工艺规程——第三部分：电子束焊（5）ISO15609-4金属材料焊接工艺规程及评定——焊接工艺规程——第四部分：激光焊（6）ISO15609-5金属材料焊接工艺规程及评定——焊接工艺规程——第五部分：电阻焊（7）ISO15610金属材料焊接工艺规程及评定——基于考核合格焊接材料的评定ISO15607给出了焊接工艺评定的五种方式，见表4。我国已经等效采用了ISO15607:2003，国家标准为GB/T19866-2005《焊接工艺规程及评定的一般原则》，其焊接工艺评定方式有5种：GB/T19868.1基于试验焊接材料的工艺评定GB/T19868.2基于焊接经验的工艺评定GB/T19868.3基于标准焊接规程的工艺评定GB/T19868.4基于预生产焊接试验的工艺评定GB/T19869.1钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验4NB/T47014释义4.1适用范围4.1.1产品类别：锅炉、压力容器、压力管道4.1.2金属材料：钢、铝、钛、铜、镍4.1.3焊接方法：增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊、螺柱电弧焊4.1.4焊接工艺评定类别增加：换热管与管板焊接工艺评定螺柱电弧焊焊接工艺评定复合金属材料焊接工艺评定（含不锈钢复合钢板焊接工艺评定）4.2重要的术语a）焊接工艺评定b）预焊接工艺规程c）焊接工艺规程d）焊接作业指导书4.3关于总则4.3.14.1条说明了NB/T47014特性是：承压设备行业通用性、基础性4.3.24.4重点说清“什么是评定合格的焊接工艺”4.3.34.5焊接工艺规程程序a）重要性：统一对焊接工艺评定认识b）着重说明PWPS与WPS之间的关系4.4关于5焊接工艺评定因素及类别划分4.4.1通用焊接工艺评定因素4.4.1.1焊接方法4.4.1.2母材分类分组a）分类分组特点b）与ASMEⅨ对比c）表1以外材料评定方法d）评定规则4.4.1.3填充金属及分类a）相关术语、定义b）ASMEⅨ分类原则①ASMEⅨ：F-NO适用于焊工考试A-NO合金体系与我国相差甚大埋弧焊焊丝-焊剂型号c）我国分类原则①熔敷金属力学性能②熔金属化学成分③熔敷金属金相组织d）焊剂类型e）填充金属评定规则4.4.1.4焊后热处理a）焊后热处理定义b）焊后热处理类别c）焊后热处理温度、时间与力学性能关系d）焊后热处理规范4.4.2专用焊接工艺评定因素及分类4.4.2.1三类评定因素4.4.2.2值得注意的重要因素与补加因素a）等离子弧焊时的坡口形式b）降低预热温度c）提高道间温度d）焊接电流与电弧电压e）线能量4.5对接焊缝与角焊缝的焊接工艺评定（母材、填充金属、焊后热处理的评定规则前面已述）4.5.1试件厚度与焊件厚度4.5.1.1试件厚度与焊件厚度定义4.5.1.2先看表9、表10，后看表7、表84.5.1.3几处重要修改a）取消JB4708中表3、表4b）JB4708中5.3.4.1修改为NB/T47014中6.1.5.2c）JB4708中表5修改为NB/T47014中表74.6试件的检验要求与结果评价4.6.1试件检验目的4.6.2合格指标a）抗拉强度：从“标准规定值的下限值”到“母材规定的抗拉强度最低值”b）弯曲试验：①A＜20%的弯曲试验规定②￠＜50mm弯曲试验规定c）冲击试验：①冲击试验温度：钢材标准规定的冲击试验温度；②合格指标4.7耐蚀堆焊工艺评定4.7.1重新评定堆焊焊接工艺评定的判断准则是堆焊层化学成分4.7.2变更内容：增加管状试件4.7.3需要说明的两个问题a）电渣堆焊与电弧堆焊b）立焊时的焊接方向4.8换热管与管板焊接工艺评定和焊接工艺附加评定4.8.1换热管与管板之间焊接接头首先要保证力学性能4.8.2换热管与管板之间焊缝为受力焊缝4.8.3换热管与管板之间焊缝承受剪切力4.8.4换热管与管板的焊接工艺附加评定4.8.5换热管与管板焊接工艺评定与焊接工艺附加评定方法5关于NB/T47014的实施意见（应以局里发文为准）5.1特设局或特种设备安全技术