《承压设备焊接工艺评定》宣贯课件.ppt

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,NB/T 47014-2011（JB/T 4708）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。,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）JB 4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定；（2）JB/T 4734-2002铝制焊接容器附录B“铝容器焊接工艺评定”；（3）JB/T 4745-2002钛制焊接容器附录B“钛容器焊接工艺评定”；（4）JB/T 4755-2006铜制压力容器附录B“铜制压力容器的焊接工艺评定”；,（5）B/T 4756-2006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“焊接工艺评定”；（9）DL/T 868-2004焊接工艺评定规程；（10）GB 50236-1998现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范；（11）SY/T 4103-1995钢质管道焊接及验收；（12）SY/T 0452-2002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/T 4103外，都是参照采用ASME锅炉压力容器规范第卷“焊接和钎接评定”，ASME 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EN 288金属材料的焊接工艺规程及评定，后来发展为ISO 9956金属材料焊接工艺规程和评定，现又改为ISO 15609，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EN 13445非火焰接触压力容器则处于开始认识阶段，因此JB 4708修订过程中，从中国实际情况出发参照ASME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/T 4103钢质管道焊接及验收外，都是参照采用美国ASME；（2）SY/T 4103等效采用美国API 1104标准，我国长输管道行业普遍使用。SY/T 4103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ASME B 31.8输气和配气管道系统编制的，GB50253则是参照ASME B 31.4输油配油管道系统编制的；JB4708、GB50236都是参照ASME 卷编制的，SY/T4103则是等效转换API1104而来的。ASME B 31.8中的焊接工艺评定引用了ASME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ASME；当没有规定冲击韧性试验时应采用ASME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)基本概念什么是焊接工艺评定？什么是NB/T 47014中的焊接工艺评定？焊接工艺评定流程；焊接接头抗拉强度合格指标；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焊接工艺评定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焊接工艺评定承压设备焊接工艺评定对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定耐蚀堆焊焊接工艺评定换热管与管板焊接工艺评定和焊接工艺附加评定,螺柱电弧焊工艺评定承压设备焊接工艺评定目的焊接接头的力学性能符合规定预焊接工艺规程与焊接工艺规程超出标准规定以外检验焊接工艺评定规则和焊接工艺规程承压设备焊接工艺评定的基础材料的焊接性能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。检查焊接工艺评定的方法焊接工艺评定试件分类对象,焊缝与焊接接头焊接工艺评定试件分类对象是焊缝焊接工艺评定即不是模拟件，也不是见证件如何进行焊接工艺评定焊接工艺评定与焊工技能评定2.2需要说明的几个问题焊接工艺评定在承压设备焊接中的作用2.2.1.1 NB/T 47014也适用于长输管道焊接工艺评定与焊接工艺附加评定国际（国家）焊接工艺评定标准,国际标准ISO 15607:2003金属材料焊接工艺规程及评定一般原则，来源于EN 288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ISO 15607:2003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）ISO 15607：2003金属材料焊接工艺规程及评定一般原则（2）ISO 15609-1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）ISO 15609-2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）ISO 15609-3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）ISO 15609-4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）ISO 15609-5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）ISO 15610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,ISO 15607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ISO 15607:2003，国家标准为GB/T 19866-2005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/T 19868.1 基于试验焊接材料的工艺评定GB/T 19868.2 基于焊接经验的工艺评定GB/T 19868.3 基于标准焊接规程的工艺评定GB/T 19868.4 基于预生产焊接试验的工艺评定GB/T 19869.1 钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验,4 NB/T 47014释义4.1适用范围产品类别：锅炉、压力容器、压力管道金属材料：钢、铝、钛、铜、镍焊接方法：增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊、螺柱电弧焊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4.3.1 4.1条说明了NB/T 47014特性是：承压设备行业通用性、基础性4.3.2 4.4重点说清“什么是评定合格的焊接工艺”4.3.3 4.5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通用焊接工艺评定因素焊接方法母材分类分组a）分类分组特点b）与ASME对比,c）表1以外材料评定方法d）评定规则填充金属及分类a）相关术语、定义b）ASME分类原则ASME：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 熔敷金属力学性能 熔金属化学成分 熔敷金属金相组织d）焊剂类型e）填充金属评定规则焊后热处理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）焊后热处理规范专用焊接工艺评定因素及分类三类评定因素,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）试件厚度与焊件厚度试件厚度与焊件厚度定义先看表9、表10，后看表7、表8,几处重要修改a）取消JB4708中表3、表4b）JB4708中修改为NB/T 47014中c）JB4708中表5修改为NB/T 47014中表74.6试件的检验要求与结果评价试件检验目的合格指标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：A20%的弯曲试验规定50mm弯曲试验规定c）冲击试验：冲击试验温度：钢材标准规定的冲击试验温度；合格指标,4.7耐蚀堆焊工艺评定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变更内容：增加管状试件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换热管与管板之间焊接接头首先要保证力学性能换热管与管板之间焊缝为受力焊缝换热管与管板之间焊缝承受剪切力,换热管与管板的焊接工艺附加评定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/T 47014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规范认可的焊接工艺评定标准a）蒸汽锅炉安全技术监察规程附录焊接工艺评定b）JB 4708c）JB/T 4734-2002附录Bd）JB/T 4745-2002附录Be）JB/T 4755-2006附录Bf）JB/T 4756-2006附录Bg）GB151-1999附录B5.2需要说明的几个问题5.2.1“锅规”附录5.2.2 GB151-1999附录B冲击试验温度,NB/T 47015-2011（JB/T 4709）压力容器焊接规程宣贯大纲,1、修订简况2、适用范围：a）材料b)焊接方法c)限于压力容器，不含气瓶3、NB/T 47015性质a）推荐性标准：不是可用可不用的焊接规程标准，而是一旦选用则成为强制性标准b)通用性：允许通过试验研究和实践基础的成果均可以使用4、焊接材料,4、1相关术语焊接材料、填充材料、焊丝、填充丝、焊缝金属、熔敷金属4、2焊接材料选用原则焊缝金属与母材等强匹配符合设计文件规定合适的焊接材料与合理的焊接工艺相配合关于药芯焊丝异种钢焊接时的焊材选用,5、焊缝位置5.1GB3375 术语的局限性5.2焊缝位置规定方法6、需要进行焊接工艺评定的焊缝与考试合格的焊工施焊的焊缝6.1需要进行焊接工艺评定的焊缝6.2需要考试合格的焊工施焊的焊缝7、坡口7.1坡口作用7.2坡口设计及选用8、预热8.1预热温度的确定8.2测温点范围与加热范围8.3道间温度不低于预热温度,9、熔敷金属扩散氢含量9.1焊条熔敷金属扩散氢含量与药皮含水量9.2焊丝熔敷金属的扩散氢含量10、焊后热处理10.1焊后热处理定义与范围10.2焊后热处理作用10.3确定焊后热处理条件10.4焊后热处理规范11、焊接工艺评定报告与焊接工艺规程12、焊接返修12.1焊接返修对焊接接头性能的影响12.2重新进行焊后热处理12.3半焊道与回火焊道,13、清洁厂房13.1问题的提出13.2污染来源及防止13.3检验方法,NB/T 47016-2011（JB/T 4744）承压设备产品焊接试件的力学性能检验（宣贯大纲）,1、修订概况2、适用范围2.1 产品类别：从压力容器扩大到锅炉、压力容器和压力管道，但不包含气瓶 2.2金属材料：从钢质扩大到钢质、铝质、钛质、铜质和镍质 2.3焊接试件：产品焊接试件、产品焊接试板、模拟环和见证环 2.4标准性质：方法标准，只规定如何做产品焊接试件，不规定要不要做产品试件,3、被替代标准的特点a)蒸汽锅炉安全技术监察规程(1996年)中(五)焊接接头的力学性能试验b)SY/T 4103-2006钢质管道焊接及验收4、标准编制原则 4.1标准的特点：只是通用性的基本规定，还必须符合安全技术规范，标准或设计文件规定 4.2标准目的：检验产品执行焊接工艺的正确性 4.3力学性能的范围 4.4两个坚持：a）试件的工艺过程与焊接工艺与所代表的产品焊接接头相同b）焊接接头力学性能与母材比对4.5注重热影响区冲击韧性检测,5、若干重要条款的规定5.1“试板”变更为“试件”5.2试件母材条件 5.3试件的工艺过程与焊接工艺 5.4试件取样 5.5力学性能试验冲击试验：温度不高于最低设计金属温度弯曲试验6、力学性能试验合格指标a)拉伸试验：母材抗拉强度的最低值b)弯曲试验c)冲击试验：试验温度：不高于最低设计金属温度；奥氏体不锈钢焊缝 标准试样与小尺寸试样,NB/T 47018-2011（JB/T 4747）承压设备用焊接材料订货技术条件（宣贯大纲）,1、编制概况2、承压设备行业以往所使用的焊材标准3、承压设备用焊接材料标准3.1国内外焊接材料标准对照3.2我国焊接材料国家标准特点焊接材料国家标准比较齐全参照美国国家标准编制国内焊接材料两个标准管理机构我国焊材标准中的不足中、外焊接材料标准对比,3、中、外焊接材料标准对比,焊条标准比较a)熔敷金属：成分、性能、适用范围、操作性能b）常用焊条药皮类型c）节能环保d）弯曲试验e）奥化体不锈钢焊条冲击韧性气体保护焊焊丝标准比较a)Cr-Mo耐热钢和不锈钢焊丝的公称成分、熔敷金属力学性能相近b）GB/T 8110中焊丝型号与我国合金体系差别较大c）GB/T 14957是通用性焊丝标准d）我国气体保护焊焊丝品种较少埋弧焊焊材标准比较a)我国没有埋弧焊专用焊丝标准b)我国低合金钢焊丝、焊剂标准中没有熔敷金属化学成分,c)我国埋弧焊焊剂标准中没有焊剂组成与特性3.4承压设备的焊接对焊材要求承压设备安全技术规范与标准规定a)安全系数减低；b)钢材性能提高；C)焊材熔敷金属性能与母材不匹配。,承压设备对焊接材料要求承压设备用焊材供货要求3.5焊材国家标准不能符合承压设备技术要求焊材国家标准中主要问题a)硫、磷含量b)抗拉强度无上限C)不规定弯曲试验,承压设备用焊材的合金体系要从中国实际情况出发标准可以等效采用，合金体系不能焊材标准中对咬边、未熔合、冲击韧性亟待提高焊接材料生产管理不能满足承压设备用焊材要求a)批量过大，控制不当b)生产、销售环节中储存条件差,3.6焊接材料采购导则采购的详细规定焊材生产质保体系及实施焊材批量划分类别中、美两国焊接材料批量划分对比,检验范围类别,4、制订NB/T 47018的理念4.1制订NB/T 47018的原则4.2承压设备用钢质焊接材料成分设计a)熔敷金属硫、磷含量b)熔敷金属抗拉强度限值c)熔敷金属冲击韧性试验合格指标d)熔敷金属弯曲试验e)药皮含水量与扩散氢含量,5、NB/T 47018介绍5.1NB/T 47018.1介绍5.2NB/T 47018.2介绍5.3NB/T 47018.4介绍5.4承压设备用焊接材料生产商应具备条件6、NB/T 47018中技术指标的现实性,7、NB/T 47018存在的基础7.1为什么要制订NB/T 470187.2国外焊接材料标准中也有相同技术要求7.3承压设备用焊接经济分析7.4国家标准只是起码要求，制定行业或专用焊材标准是发展趋势,第一章SJ 101常配用焊丝示例,表 3 同H08MnA焊丝匹配各种牌号焊剂后结果,表4,1-3-1,GB151-1999图34、表33L1+L3 1.3 1.5 1.57 1.6,1-3-2,GB151-1999附录BH1.4,1-3-3,NB/T 47014附录D角焊缝厚度 2/3,1-4,原材料：,萤石,钛白粉,铁合金,长石,大理石,组合混料,药皮锭,药皮锭,药皮锭,单一混料（一锅）,1-5,霍克喷咀,燃烧器,