1、常用钢制压力容器焊接工艺评定项目优化摘要：承压设备焊接工艺评定NB/T47011-2011 发布实施后，对钢制压力容器焊接工艺评定做出新的要求，结合标准要求，对当前现有和新做的钢制压力容器焊接工艺评定项目进行优化，以减少焊接工艺评定数量，并避免因焊接工艺评覆盖范围出现断档情况。 关键词：钢制压力容器 ；焊接工艺评定；优化 中图分类号：TH49 文献标识码：A 目前，压力容器焊接工艺评定是众多压力管道施工单位所经常遇到的问题，但由于对焊接工艺评定标准认识和理解上的偏差，经常会遇到焊接工艺评定覆盖范围问题，或覆盖范围重叠，导致评定项目重复，或覆盖范围断档，造成评定项目空缺，不能覆盖当前所遇到的压力
2、容器产品。鉴于此，很有必要对焊接工艺评定的项目进行合理优化和整合，在确定焊接工艺因素的情况下，克服覆盖范围重叠和断档问题，减少焊接工艺评定数量，同时也为企业节省相关费用。 承压设备焊接工艺评定NB/T47011-2011 于 2011 年 10 月 1 日起实施，在取代原有承压焊接工艺评定JB/T4708-2005 基础上，对压力管道焊接工艺评定进行了重新修订，结合固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009 要求，根据金属材料的化学成分、力学性能和焊接性能， 将钢制压力容器母材分为 20 余类，其中最常用的可以分为两类：一类是碳钢和低合金钢（Fe-1、Fe-2、Fe-3、Fe-
3、4、Fe-5A） ，另一类是铬镍奥氏体不锈钢（Fe-8） ；焊接方法有以下几种：气焊（OFW） 、焊条电弧焊（SMAW） 、埋弧焊（SAW） 、钨极气体保护焊（GTAW） 、熔化极气体保护焊 （GMAW 和 FCAW） 、电渣焊（ESW） 、等离子弧焊（PAW） 、摩擦焊（FRW） 、螺柱焊（SW）和堆焊。其中焊条电弧焊（SMAW） 、埋弧焊（SAW）和钨极气体保护焊（GTAW）为最常用的三种焊接方法。 和原来承压焊接工艺评定JB/T4708 比较， 承压设备焊接工艺评定NB/T47011-2011 主要修订内容如下： 一、范围 1、适用范围从压力容器扩大到锅炉、压力容器与压力管道； 2、金属
4、材料从钢扩大到钢、铝、钛、铜、镍 ； 3、焊接方法增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊； 4、评定曾加了复合金属材料、换热管与管板和螺柱电弧焊； 5、撤消了型式试件的评定。 二、术语与定义增加了 8 个内容 1、焊接工艺评定 2、预焊接工艺规程（pWPS） 3、焊接工艺规程 WPS 4、焊接作业指导书（WWI）weldingworkingstruction 5、焊接工艺附加评定 6、在焊件和试件中加入了堆焊层。 7、螺柱电弧焊 8、缺欠 三、工艺评定因素及通用评定规则 评定因素分为通用和专用两部分，其中通用分类包括焊接方法、金属材料（母材） 、填充金属、焊后热处理和试件厚度。专用部分
5、包括重要、补加和次要三个类型。 按照承压设备焊接工艺评定NB/T470142011 要求，焊接工艺评定流程为：拟定 pWPS评定 pWPS形成 PQR编制或制定 WPS，此 WPS中所记录的焊接工艺评定因素应是一个在将来焊接生产时可能使用的范围，生产作业时根据 WPS 编制用于各特定产品的具体的焊接作业文件即WWI，作为指导焊工施焊的操作性文件。 下面，从常用的母材和焊接方法，在不进行焊后热处理（AW）状态下，对钢制压力容器焊接工艺评定的完成提出以下优化意见，供大家参考： （1） 、碳钢和低合金钢 为充分利用工艺评定的覆盖范围，在拟定预焊接工艺规程（pWPS）时，选择焊接工艺评定时间的厚度分别
6、为 4mm、8mm 和 38mm，评定合格后，则他们的焊接母材厚度范围将分别为 28mm、816mm 和 16200mm。这样只用三个焊接工艺评定项目即可不间断地覆盖 2200mm 的所有厚度。具体如表 1 所示： 表 1 序号 焊接方法 热处理 类别 试件母材厚度 （mm） 焊件母材厚度覆盖范围（mm） 1 SMAW、 SAW 和 GTAW AW 4 28 2 8 816 3 38 16200 根据排列组合原则，每个厚度的母材根据焊接方法不同各有三个不同的焊接工艺评定，但实际操作中，对于中厚度（如 8mm）和厚板（如18mm） ，可以采用两种或三种不同的焊接方法的组合评定来代替分别评定，以减
7、少焊接工艺评定的数量。 （2） 、铬镍奥氏体不锈钢 铬镍奥氏体不锈钢压力容易，一般不进行焊后热处理，而对于温度大于或等于-196的铬镍奥氏体不锈钢母材可免做冲击试验。但GB150.4-2011压力容器 第 4 部分：制造、检验和验收7.2.3 规定“当设计温度低于-100且不低于 196的铬镍奥氏体不锈钢制容器在相应的焊接工艺评定中，应进行焊缝金属的低温夏比（V 型缺口）冲击试验，在不高于设计温度下的冲击吸收功（KV2）不得小于 31J（当设计温度低于-192时，其冲击试验温度取-192） ”。故对于铬镍奥氏体不锈钢制压力容器，其焊接接头的焊接工艺评定项目，则需要分为不要求焊缝金属进行冲击试验
8、和要求焊缝金属进行低于-100的低温冲击试验两种情况（详见表 2、表 3） 。 表 2 序号 试件母 材类别 焊接方法 热处理类别 试件母材厚度（mm） 焊件母材厚度覆盖范围（mm） 1 不要求焊缝金属进行冲击试验） SMAW、 SAW 和 GTAW AW 6 1.512 2 38 5200 表 3 序号 试件母 材类别 焊接方法 热处理类别 试件母材厚度（mm） 焊件母材厚度覆盖范围（mm） 1 要求焊缝金属进行冲击试验） SMAW、 SAW 和 GTAW AW 4 28 2 8 816 3 38 16200 根据承压设备焊接工艺评定NB/T47011-2011 和承压焊接工艺评定JB/T4
9、708 要求，按照常用母材组别种类，在不考虑焊后热处理的情况下，钢制压力容器常用焊接工艺评定项目具体明细如表 4 所示： 表 4 试件母材组别 焊接方法 试件母材厚度（mm） 焊件母材厚度覆盖范围（mm） WPQ 项次 Fe-1 SMAW 4 8 16 38 2200 4 SAW 8 16 38 8200 3 GTAW 4 8 16 38 2200 4 Fe-3 SMAW 4 8 16 38 2200 4 SAW 8 16 38 8200 3 GTAW 4 8 16 38 2200 4 Fe-8（不要求焊缝金属进行冲击试验） SMAW 6 38 1.5200 2 SAW 38 5200 1 G
10、TAW 6 38 1.5200 2 Fe-8（要求焊缝金属进行低于-100低温冲击试验） SMAW 4 8 38 2200 3 SAW 8 38 8200 2 GTAW 4 8 38 2200 3 合计 35 结论 综上所述，在承压设备焊接工艺评定NB/T47014-2011 发布实施后，钢制压力容器施工企业可以在理解新的标准的基础上按照本文所述内容，对钢制压力容器的焊接工艺评定进行优化。在常用母材和焊接方法、不考虑焊后热处理（AW）状态下，只需完成表中所列 35 个焊接工艺评定项目即可做到既不出现过多重叠，又能保证全部覆盖范围，同时又能节省企业相关费用的优化效果。 参考文献： 1、 承压设备焊接工艺评定NB/T47014-2011； 2、 承压焊接工艺评定JB/T4708-2005 3、 钢制压力容器焊接规程JB/T4709-2007 4、 石油天然气金属管道焊接工艺评定SY/T0452-2012
