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W167 焊缝布置图标准化探索001 带补强圈接管与壳体的焊接接头应标注3 个接头编号的合理性分析

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     昨天笔者在公 众号发起了投票,想了解下行业内对带补强圈接管与壳体的焊接接头的编号习惯是怎样的,截止2025年6月9日20点,投票结果如下。 

        从投票结果看,标注 3 个接头编号的选择比例最低(但超出笔者预期),标注 2 个接头编号的选择比例最高。

      笔者所在制造单位一直以来的习惯是标注 2 个接头编号,且内部规定亦要求如此。但数年之前,笔者在修订规定时将其改为标注 3 个接头编号,本文拟分析这一调整的合理性,供同行参考。

      下图为典型的带补强圈接管与壳体的焊接接头形式(摘自GB/T 150.3—2024 附录D 焊接接头结构)。笔者分析,此接头形式可分为3个部位。       部位1:接管与壳体的焊接接头,此部位的焊接通常在补强圈装配前完成。 

      部位2:补强圈与接管的焊接接头,壳体及部位1的熔覆金属可理解为焊接垫板。

      部位3:补强圈(外圈)与壳体的焊接接头。

      从接头形式分析,部位 1、部位 2 均为 TSG Z6002—2010《特种设备焊接操作人员考核细则》规定的管板角接头形式,部位 3 则为该安全技术规范规定的角焊缝形式;从焊接工艺评定覆盖考虑,部位 1、部位 2 的母材覆盖需考虑各部件厚度,而部位 3 作为角焊缝,母材厚度无须考虑;从焊工项目覆盖要求来看,部位 1、部位 2 需由具备管板角接头资质的焊工施焊,仅持有对接焊缝资质的焊工不得参与作业;部位 3 则允许持有管板角接头或对接焊缝资质的焊工进行焊接。从无损检测要求分析,部位 1 因结构特点可能涉及超声检测或射线检测(GB/T 150.4—2024规定某些情况下必须进行射线或超声检测,推荐进行相控阵检测),而部位 3 通常无须进行无损检测,仅在某些情况下要求进行表面检测。通过以上分析可知,部位 1、部位 2 与部位 3 在接头类型、焊接工艺评定母材厚度覆盖、焊工资质及无损检测要求等方面存在本质差异,将这三者合并标注为 1 个编号,可能有表面检测的要求分析,部位1有可能有射线检测、超声检测、相控阵检测的要求,而部位3只可能有表面检测的要求。以上分析得知,部位1、部位2与部位3有着诸多本质的区别,故笔者个人认为,将部位1、部位2与部位3混在一起,仅标注1个编号,是不合理的。   

      接下来,我们对部位 1 与部位 2 是否需要分别标注进行分析。在接头类型、工艺评定母材厚度覆盖 、焊工资质这3个方面,两者具有一致性。然而,在无损检测要求与焊接方法选用方面,二者存在显著差异。

      依据 GB/T 150.4—2024 标准要求,部位 1 在某些情况下须超声检测或射线检测,标准同时推荐采用相控阵检测技术以提升检测精度;相比之下,部位 2 与部位 3 类似,常规情况下无需进行无损检测,仅在某些情况下要求进行表面检测。此外,部位 1 在根部焊道焊接时,若遇管径过小等特殊情况,无法采用双面坡口工艺,只能采用下图所示的单面焊坡口形式。为确保根部焊道焊接质量,该部位宜采用钨极气体保护焊(GTAW)打底,焊条电弧焊或其他焊接方法完成盖面焊接;而部位 2 作为带垫板的管板角接头,可直接采用 SMAW 等常规焊接方法,无需 GTAW 打底工序。综上所述,鉴于无损检测要求的显著差异,以及某些施焊条件下焊接工艺的不同,将部位 1 与部位 2 分别标注具有合理性。

     

      综上所述,针对带补强圈的接管与壳体焊接接头,标注 3 个独立编号更具合理性与规范性。该方式能够清晰区分不同部位在接头形式、焊接工艺评定覆盖、焊工资质及无损检测等方面的技术差异,便于焊接工艺编制及焊接接头的无损检测实施。

      若制造单位因历史习惯仅标注 1 个编号,此时需确保焊接工艺评定覆盖、焊工资质选用的正确性。同时,须高度重视无损检测环节的规范性操作:在编制无损检测委托单及出具检测报告时,须明确标注检测具体部位。以超声检测为例,若某制造单位采用单一编号标注,则报告中应明确注明检测部位仅为接管与壳体角焊缝;若未明确标注,可能导致在特种设备检验或第三方审核时,无法合理解释补强圈(外圈)与壳体角焊缝的检测情况。

      笔者个人认为, 对于压力容器制造焊接工艺文件的标准化,焊缝布置图的标准化是首要基础环节,也是标准化难度相对较大的1个文件。笔者了解下来的实际情况是:少数单位形成了数页的书面规定;部分单位仅依赖老师傅经验传承,缺乏成文标准。但即便已建立书面规范的企业,其标准覆盖范围通常不足实际编制需求的 80%,难以满足设备焊接工艺文件编制的需求。

      后续,笔者将结合工程实践与自己的思考,对焊缝布置图标准化的具体规则(如部件分类及编号、单个部件编号规则、设备编号顺序等)展开系列专题探讨。希望能够给各位同行提供一定的借鉴,同时激发行业对这不怎么“高、大、上“的标准化工作的深度思考和讨论。

    



来源:压力容器工程师
化学电源通用冶金电子焊接材料CAPP试验装配
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首次发布时间:2025-06-21
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君雔
本科 | 高级工程师 压力容器工程师
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