焊口

聯合異氰酸酯工藝管道焊接施工過程中，採用按區域劃分的施工組織管理模式代替傳統按專業組織施工的管理模式，實行管理層與作業層“兩層分離” 的項目管理，主要針對作業層進行安全質量、進度、合同造價、技術管理。在焊接管理方面，主要是進行焊接工藝準備、組織焊工進行入場考試、對現場進行焊接與熱處理、無損檢測（NDE） 管理等。焊工在通過資格項目證初審合格後，到現場參加業主組織的入場資格考試。順利通過入場考試的焊工，在進入施工現場進行焊接作業的頭兩道焊口，並通過100%射線檢測。由於焊工的操作水平的差異，對管道焊接作業的操作技能的掌握、焊接工藝紀律認知程度有所不同，頭兩道焊口成為了管道焊工入場資格的試金石，常有焊工因頭兩道焊口施焊不合格 ^[1]  。

聯合異氰酸酯項目流體介質具有極強的腐蝕和毒性，對工藝管道的焊接質量有着很高的要求。聯合異氰酸酯項目部對焊接及返修相當重視，要求保證並提高焊接一次合格率，達到公司質量目標，即焊接一次合格率在95%以上。

依據現場質量手冊，工藝管道焊口的接頭形式有：BW（對接焊口）、SW（插套焊口）、SO（活套法蘭焊口）、SBR（ 支管焊口）、OL（ 管座焊口）、FW（角焊縫）。接頭形式為對接的焊口，按照技術規範要求，進行相應比例焊口的抽檢，低温鋼焊口進行100%RT 檢測。對於接頭形式為插套的焊口，依據技術要求進行最大5%比例的射線檢測，以驗證在管道和承插焊口內部在焊接完成後留有至少1．6mm 的間隙。

施工現場在海邊，風速高、空氣相對濕度大。空氣中的鹽含量高，在焊接完成後需要採取有效的成品保護措施，保護不鏽鋼焊口及鄰近母材區域。業主進行焊工入場考試，且將無損檢測外委專業檢測公司進行管理。

化工項目工期緊，焊接管理人員在收到焊接管理系統NEWS 系統返修通知單後，必須在1 h 內完成返修預案。作業層施工隊在收到焊口返修記錄報告後，兩天內必須完成焊口返修。對於一個有缺陷的焊口，NEWS 系統將會自動擴透兩道焊口。如果擴透的兩道焊口中有任何一個不合格，NEWS 系統將繼續擴透兩道焊口，直到該焊工所有焊口RT 檢測完畢或擴透的焊口全部合格為止 ^[2]  。

焊工資格證由項目部預審核，報監理公司複審。焊工考試人員名單由項目部報聯合異氰酸酯業主。

焊工入場考試由業主組織、主考，經外觀檢查合格後的試件才可以進行射線檢測（RT）。焊工入場考試比較嚴格，也能真實地反映焊工水平。在工程後期只有大小管道焊口都經射線檢測合格的焊工，才能進入聯合異氰酸酯施工作業現場。

考試合格後的焊工在領取焊工胸卡時，由項目部進行入場教育。內容包括安全、頭兩道焊口質量控制、焊材領取流程、現場焊接工藝紀律、熟悉自己的作業範圍等。

新入場焊工的頭兩道焊口需100%RT 檢測。在焊接一個要求RT 抽檢的系統時，焊工班長應在焊接日報的“備註欄” 中備註上“第1 道焊口” 或“第2道焊口”，標識出一個新入場焊工的頭兩道焊口，以便通過射線檢測這些焊口來證實焊工實際操作水平。

頭兩道焊口中若有1 道焊口不合格，可以再焊2 道焊口，全部合格後，可以繼續施焊； 但若還有1 道焊口不合格，則管道焊接資格將被取消。若頭2 道焊口都不合格，則該焊工的管道焊接資格將被直接取消。只有適應現場施工、焊接質量穩定的焊工順利通過頭2 道焊口的RT 檢測後，才能進入正常的施工狀態。

各區域施工隊在開工時，由焊接工程師進行焊接技術交底。項目部驗收合格的焊條，再經過現場實地對比工藝性能後，進行優選。為避免錯用焊絲，選用成品直條狀焊絲，兩端帶有明顯的標識。低温鋼管道焊口容易與碳鋼管道焊口混淆，由項目部建立低温鋼焊口清單，焊工施焊前到項目部進行審核，然後才能憑領料單到倉庫領取焊材。不鏽鋼管道焊接儘量避免水溶紙的使用。對於無法充氬或氬氣消耗量極大（整管長時間充氬） 的情況下，才允許採用水溶紙。嚴格執行水溶紙的使用要規範，避免管道系統沖洗時堵塞管道。另外，相關施工人員嚴格按照焊接技術規格書（WPS） 要求進行坡口清理和組對。

所有焊接作業都要採取保護措施，以免惡劣氣候條件影響焊接質量。當在室外不利氣候條件下進行焊接作業時，可採取搭設臨時防護棚，完全封閉該工作區，確保焊接作業點工作環境符合技術規範要求。

合格率高的焊工實行獎勵。QA/QC 部依據每個焊工的底片數量，分為100%，97．5%，95%和95%以下四類進行獎懲。合格率高的焊工都能在表彰會上親身領取合格獎。對焊工合格率進行張榜公佈，實行獎懲結合，因合格率低下的施工的罰款直接從工程款中扣除； 合格率連續偏低的焊工被直接取消管道焊接資格； 焊接返修復率連續三星期超過5%的焊工或焊接操作工應重新考試。

業主、監理公司、區域施工隊長、現場監督員、QC 質檢人員在現場巡檢、監督，對不按焊接工藝要求施工的焊工進行糾正、批評教育，或對施工隊進行經濟處罰。

項目部成立焊接管理小組。對於返修疑難位置焊口或新入場焊工的頭2 道不合格焊口，項目部返修小組選派優秀焊工進行專項返修，確保返修一次合格率 ^[3]  。

焊接缺陷隨着RT 的實施逐步出現，按照焊接工藝順序打底—填充—蓋面，將缺陷分為根部缺陷、熔敷金屬內部缺陷、表面缺陷等三大類。

由於根部缺陷有內錯邊、未焊透、內凹、內咬邊、焊瘤、發渣、管內異物等，因此返修過程中必須將焊口磨穿或整體割口。另外，內錯邊、未焊透、內咬邊、焊瘤是熔敷金屬與母材金屬在管道內部的缺陷，返修預案需按照碳鋼、不鏽鋼分為A（CS），B （SS）。

碳鋼分為普通碳鋼和低温鋼。普通碳鋼有SA106B/SA53B/SA672/SA234，選用的焊材為焊絲ER70S－6，焊條E7015。低温鋼有SA333 －6/SA420/SA350 /SA671，選用的焊材為焊絲ER70S－G、焊條E7015－G。返修工藝通常選用全氬弧焊接。

返修預案A（CS）： 按返修單將缺陷位置確定無誤後，採用砂輪磨光機清除該缺陷。因該類缺陷系根部缺陷，必須磨穿焊口。磨穿後，應適當向兩邊擴寬並去除根部毛刺，方可進行根部焊道的焊接，焊接方法GTAW。焊接過程中，應保證根部焊道質量，注意層間清理； 焊後修整補焊區域，要求外形與原始焊口基本一致，平滑過渡。對補焊處必須重新RT 檢驗。焊後及時做好焊口標識。焊口返修完成後，施焊焊工及時將返修通知單返回，填寫相應的焊接日報，以利於及時進行RT。

返修預案B （SS）： 按返修單將缺陷位置確定無誤後，採用角向磨光機清除該缺陷。因該缺陷系根部缺陷，必須磨穿焊口。磨穿後，應適當向兩邊擴寬並去除根部毛刺，重新充氬後方可進行打底的焊接，焊接方法GTAW。焊接時，應保證根部焊道質量，注意層間清理，焊後修整補焊區域，要求外形與原始焊口基本一致，平滑過渡。對補焊處必須重新RT 檢驗。提醒返修焊工注意充氬質量的控制。焊後及時做好焊口標識。焊口返修完成後，施焊焊工及時將返修通知單返回，填寫相應的焊接日報，以便及時進行RT。

內凹為熔敷金屬的根部缺陷，返修預案為C。內凹在RT 底片上的特徵和表面凹陷並沒有明顯的區別。在返修前，應仔細檢測缺陷部位是否為表面凹陷，避免不必要的動火施焊產生新的缺陷。

返修預案C：定位無誤後，請仔細檢查是否焊口表面低凹。如無低凹處時，再採用砂輪磨光機磨穿此處熔敷金屬，注意應適當地加長和加寬磨穿的區域，以保證內凹的完全去除。去除根部的毛刺後，採用GTAW 焊接工藝焊補，並應注意間隙大小是否合適。保證內部適度的凸度，並在層間應仔細清理，焊後修整補焊區域外形應與原始焊口平滑過渡，同時需對補焊區域重新RT。返修焊工應慎重，尤其是根部缺陷的返修，應及時返修。焊後做好焊口標識。

焊口返修後，施焊焊工及時將返修通知單返回，填寫相應的焊接日報，以及時進行RT。返修內凹缺陷時，如果母材為不鏽鋼，應注意管道焊口內面充氬保護質量。發渣為不鏽鋼熔敷金屬根部缺陷，通常表現為收弧處局部缺陷、連續的缺陷或整個焊口都有發渣缺陷。返修預案可以選擇B 或D （整口切除）。

返修預案D： 對焊口進行整口切除，同時應注意完全去除掉焊口兩側的熱影響區。重新按照焊接技術規格書（WPS） 的要求製作坡口，並且需在清理乾淨後方可組對。焊接過程中注意觀察熔池，保證焊道的熔透性和熔敷金屬的緻密性。焊後對補焊處進行打磨，以清除焊接飛濺等表面缺陷。焊工對補焊處目視自檢。焊口返修後，施焊焊工及時將返修通知單返回，並填寫相應的焊接情況日報表，以便及時進行RT ^[2]  。

熔敷金屬內部缺陷有密集性氣孔、單個氣孔、鏈條狀氣孔、夾渣（條渣）、未熔合、夾鎢等。返修過程中有可能很容易發現缺陷，但也有可能由於打磨進給量太大而導致找不到缺陷，還有可能導致將焊口磨穿。如果母材是不鏽鋼，在即將磨穿或已經磨穿的情況下，應注意焊口內面充氬保護。

密集性氣孔通常情況下可以由後續焊道消除，在射線底片上反映出來的一般比較淺。打磨進給量大時不容易發現，如果輕磨缺陷顯示的位置就能發現，是很淺的蜂窩狀缺陷。單個或鏈條狀氣孔個體比較大，打磨過程中容易發現，但該類缺陷有分層現象，不容易完全去除。夾渣或未熔合，個體比較大，但由於形狀不規則，打磨時容易產生已經完全去除的假象，必要時可通過液體滲透或射線檢測確定缺陷是否完全去除。

返修預案E： 按返修單標註尺寸定位缺陷後，採用砂輪磨光機去除該類缺陷，並確保缺陷完全去除。採用GTAW 焊接方法焊補，注意層間熔合及層間清理，防止產生新的缺陷。在焊口外觀質量方面應注意防止咬邊，焊後修整焊口，保證與原始母材外表面平滑過渡，並必須對返修區域重新RT 檢驗。

現場焊工注意操作質量，以及一定要做好防風防潮措施。焊後及時按要求做好焊口標識。焊口返修後，施焊焊工及時將返修通知單返回，並填寫相應的焊接日報，及時進行VT 和RT。如果在打磨過程中不能確定缺陷是否已經完全被去除，並且存在返修位置困難等制約因素，可以申請缺陷定位射線透視。

在確定原缺陷未完全去除或已經完全去除後，繼續打磨消缺或進行補焊。缺陷區域太長而導致整口切除，其預案參照D ^[1]  。

焊口表面缺陷有表面凹陷、外錯邊、低於母材、成形不良、咬邊等。表面凹陷、外錯邊、成形不良是外觀上的缺陷。通常打磨修整後就可以消除。

返修方案F： 根據返修通知單的缺陷示意圖，定位“表面修磨” 位置。使用角向磨光機對缺陷部位進行打磨，去除焊口表面的鏽、氧化物、形成光滑的表面。打磨量要小，避免傷及母材。打磨後熔敷金屬的厚度不能低於母材，否則應進行補焊。補焊後對補焊表面進行打磨修整。返修完成後，應及時填寫焊接日報，及時進行VT 和RT。如果未動火補焊的焊口，在報焊接日報或RT 委託時，應按照原焊口標識進行。低於母材是熔敷金屬厚度小於母材厚度，必須進行補焊。

咬邊是屬於比較嚴重的表面缺陷，必須打磨去除。若打磨後母材厚度小於管道要求的最小壁厚，應進行補焊。

返修預案G： 根據返修通知單的缺陷示意圖，定位缺陷位置。使用砂輪磨光機對缺陷部位進行打磨，去除焊口表面的鏽、氧化物等雜質，形成圓滑過渡的坡口表面。打磨進給量要小，避免傷及母材。採用全氬弧進行補焊，焊後進行打磨，形成良好的焊口表面。焊接完成後，應及時填寫焊接日報，及時進行VT 和RT。

承插焊口因需要在焊接完成後檢查內部間隙的大小，作為一類特殊的焊口進行射線檢測。承插管道焊口進行最大比例5%的RT，以確定在管道和承插口管件之間留有1．6 mm 的最小間隙。承插間隙通常要求在1．6～3 mm 之間。當承插間隙<1．6 mm，或>3 mm 時，應對該承插口進行返修。承插口規格都比較小，一旦有缺陷，只能採取整口切除的方案，其返修預案參照D。

返修兩次都不合格的焊口，在焊接過程中控制不嚴的情況下其力學性能與化學成分，尤其是母材熱影響區的性能可能惡化。按照相應的技術要求，應整口切除。這也體現了焊接質量嚴格要求的一方面。

返修預案H： 對於碳鋼、低合金鋼、300 和400系列不鏽鋼，同一位置只能做2 次修補。補焊完畢後，若經射線檢測，其結果仍為不合格，就需要將焊口完全切除掉。對2 次不合格的焊口，就需沿焊口中心線進行整管切除，並完全去除掉焊口兩側的熱影響區，重新制作坡口，同時需清理乾淨，組對合格後方可進行焊接。焊接過程中注意觀察熔池，保證焊道的熔透性和熔敷金屬的緻密性。焊後對補焊處進行打磨，以清除飛濺等表面缺陷。焊工需對返修焊口外觀質量進行目視自檢，QC 檢查人員對返修焊口外觀質量進行專項檢查。焊口返修後，施焊焊工及時將返修通知單返回，填寫相應的焊接日報，以便及時VT 和RT ^[1]  。

聯合異氰酸酯現場工藝管道通過焊口返修控制，使QC 部、專業無損檢測公司、技術部、工程部、區域施工隊形成一條工作線。焊口返修得以有針對性地進行，有據可查，有章可循，為加快工程建設進度與提高工程質量提供了良好的平台 ^[1]  。