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摘要:海洋工程装备制造过程具有多学科集成、高投入、高技术和高风险。为规避高风险,提高海洋工程装备的质量是一种有效方法。在装备公司各项目建造工程中,焊接及其附属工作占据了大部分,因而焊接质量控制对整个海洋工程装备制造的质量起到了举足轻重的作用。焊接质量的控制因素主要有焊工水平、焊接结构设计、焊接材料和设备因素、焊接工艺及焊接检验等方面的控制。
关键词:装备制造;质量控制;焊接检验
1 焊工管理
在工程实践中,焊工是焊接质量的关键控制点。焊工是现代工业生产中的一支重要生力军,作为焊接工艺的主要操作者,将直接影响装备质量的优良程度,特别是针对海洋工程装备制造,尤为重要。
1.1 焊工培训。焊工作为焊接行业的一线主体,焊工技术水平的提高,对提高海洋工程装备制造的质量和企业的市场竞争力起着十分重要的作用。积极、有效的开展焊工的技术培训和考核,并鼓励广大焊工钻压业务,对提高焊工的操作技能和理论水平,推进生产技术的进步及稳定技术工人队伍有着积极的促进作用。中海油能源发展装备技术有限公司(以下简称装备公司)作为以装备制造为核心产业的一家大型海洋石油专业技术服务公司,高度重视技能人才队伍的培养和建设,尤其关注焊工的人才队伍建设。装备公司专门成立焊工培训与资格认证中心,并建立了焊接实验室,负责焊工的培养和建设工作。针对焊工技能培训和考试,配备了充足的资源,配置焊工培训和考试车间 5 个,车间工位达 60 余个。配备相应培训用母材和焊接材料,并配备必须的试件及试样加工设备。培训的焊接方法能够覆盖海洋工程设备制造所需的焊接作业内容。焊接技能教师由有一定焊接工作经验,并具备丰富的理论知识的焊接技师及焊接工程师担任,并编制培训大纲、教学方案、培训和考试计划以及培训和考试有关工作程序,建立了焊工培训和考试的试题库,涉及的内容包括焊接基本知识、海洋工程装备制造质量保证基本知识及化学、电工基础知识、金属材料学及热处理等相关知识,并重点宣贯焊接工艺纪律、职业习惯以及分析焊接缺陷产生的原因、预防控制措施等等。
1.2 焊工入场考试。为加强海洋工程装备制造现场的焊接质量控制,验证焊工的技能水平,确保焊工在资质认可范围内进行现场施焊。装备公司制定了《焊工准入质量控制程序》,经过资质认证的焊工,必须按要求经过资格考试认可。对参加管节点焊缝焊接的焊工,要通过专门的考试认可,确保焊工在施焊时能够满足严格的焊缝外观要求和热影响区的硬度要求。考试合格颁发证书,证书上注明焊接工艺方法和焊接位置的限制。现场焊接管节点的焊工,需取得 6GR 位置合格性考试认可。同时,对于自动焊接的焊接操作者也同样需要通过资格考试认可。经过考试合格的焊工实施挂牌上岗,并制作标注焊接资质主要信息的焊工胸卡,现场核对焊工是否在资质范围内从事焊接工作,通过核对施工内容与焊接信息的一致性,确保避免焊工超资质焊接作业。
1.3 焊工质量信息管理。为保证海洋工程装备制造焊接质量的可追溯性,便于焊接质量的管理和控制,装备公司建立了焊工质量信息管理系统,完善了焊工资质档案,焊工资质证书内容丰富,包括焊工身份信息、资格认证依据标准、焊接工艺方法、母材类别、焊材组别、焊接位置以及可覆盖范围等一系列的详细信息。装备公司通过焊工质量信息管理,结合焊工入场考试,按照焊工所属单位、项目组以及资质证书认可范围进行系统分类,便于各所属单位胸卡的办理和资质续签,以及确保焊工资质统一管理和焊工资源的统一调配。焊工资质经过审批后,所有焊工证书进行扫描存档,统一纳入焊工质量信息管理。
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2 母材、焊接材料和设备的质量管理
母材、焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂等)和设备(包括焊接设备及工艺测量设备等),在海洋工程装备制造过程中起着极其重要的作用。为了确保焊接质量,除了正确选用母材、焊接材料、设备和工艺设备外,还必须严格遵守焊接材料和设备的《焊接材料控制程序》和《设备管理控制程序》等,加强对母材、焊接材料、设备等的管理和日常维护,确保材料和设备的正确使用和生产正常运行。焊接设备是焊接生产的重要物质保证条件,焊接设备的管理与维护对焊接生产和产品质量有重要的影响。正确使用与维护焊接设备,使其经常处于良好的技术状态,才可确保生产过程的正常进行。装备公司广泛采用的电弧焊设备,包括手工电弧焊设备、埋弧自动焊设备、气体保护焊设备(钨极氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等)和等离子弧焊设备等。为加强设备管理,正确使用和维护焊接设备,装备公司建立了设备操作规程和定期维修制度,确保设备管理责任到人,单台通用设备由专人负责使用、管理和维护,批量的焊接设备由专业人员负责全面管理,定期检查、维修和维护。母材和焊接材料的质量控制通过订货、验收、复验、保管、存放、领用、发放和回收等环节来保证。
3焊接工艺管理
焊接工艺反映了海洋工程产品工艺设计的基本内容,是用以制造焊接产品生产的基本的技术规范。焊接工艺文件包括焊接工艺评定(PQR)和焊接工艺规程(WPS),焊接工艺评定的结果是用作制定焊接工艺规定的依据。焊接工艺评定合格后,一般由单位的焊接责任工程师参考焊接工艺评定报告,并结合实际生产情况,制定焊接工艺规程,用以指导焊接结构生产,同时焊接工艺规程也是质量检验环节用于检定产品质量是否满足要求的重要依据。焊接工艺的拟定应遵循以下三个原则:①必须确保焊接产品的质量,焊缝不允许有超标的缺陷,接头的各项性能符合产品技术条件和相应标准的要求;②在确保焊接质量的前提下,尽量提高焊接效率,降低生产成本;③焊接工艺工程较为复杂时,影响接头质量的工艺参数繁多,焊接工艺的正确性和合理性必须通过相应的试验加以验证。
4 焊接检验管理
焊接检验管理与其他生产技术相配合,才能提高产品的焊接质量,防止不合格产品的连续生产,避免焊接质量事故的发生。因此焊接检验管理应贯穿于整个海洋工程装备制造过程中,包括焊前检查、焊接过程中检查、焊后检验等,是焊接生产过程中自始至终不可缺少的重要工序。检验人员包括焊接技术人员、无损检验人员、焊接质量检验员、力学性能实验员等。为了保证焊接质量,除了熟悉掌握焊接缺陷和检验要求对应的法律法规和标准规范外,对焊接设备、焊接材料和检验方法,均建立工作程序予以规范化和标准化。例如明确射线探伤方法标准及检测比例、合格标准等。焊前检验的目的是以预防为主,积极做好焊前的各项准备工作,最大限度地避免或减少焊接缺陷的产生。焊前检验主要包括焊工资质审查、焊接工艺审查、焊接材料确认、焊缝坡口制备、焊缝装配质量、余热温度等的检验,焊前检验是保证焊接质量的前提。焊接过程中的检验的目的是防止和及时发现焊接缺陷,进行有效的焊接缺陷修复,保证焊接结构在制造过程中的质量。
结论
本文从焊工管理、焊接结构设计、母材、焊接材料和设备管理、焊接工艺以及焊接检验等方面的控制等五个方面详细阐述了海洋工程装备制造过程的焊接质量管理。保证焊接质量不仅仅是焊接接头质量满足使用要求,而且要有焊接前、焊接过程中以及焊后的系统质量管理,即质量的全面管理才能保证高产优质的焊接产品。只有建立完善的质量管理系统,建立设计——实施——检查——改进一体的质量管理系统,对海洋工程装备制造的整个过程实施全面质量管理,抓住每个实施环节,严格执行各项工艺,才能生产出高质量的海洋工程装备。
参考文献
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论文作者:肖钦民
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2018/1/14
标签:焊工论文; 海洋工程论文; 质量论文; 装备论文; 焊接工艺论文; 设备论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;