NBT47014承压设备焊接工艺评定规范.ppt

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1、,十建公司专业技术培训课件NB/T47014-2011(JB4708)承压设备焊接工艺评定,2011年10月1日,规范现状,国内规范普遍存在的问题：参照引用国外标准，同时加入中国特色；“照猫画虎”；标准编制人员的局限性；各职能部门的衔接；阅读规范人的素质参差不齐；使用规范的人对规范的理解不同；其它。,修订背景,当前，正在 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：JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定；JB/T4734-2002 铝制焊接容器附录B“铝容器焊接工艺评定”；JB/T4745-2002 钛制焊接容器附录B“钛容器焊接工艺评定”；JB/T4755-2006 铜制焊

2、接容器附录B“铜制压力容器焊接工艺评定”；JB/T4756-2006 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”；,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”；GB150-1998 钢制压力容器附录C“低温压力容器”；蒸汽锅炉安全技术监察规程附录“焊接工艺评定”；DL/T868-2004焊接工艺评定规程；GB50236-1998 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范；SY/T4103-1995 钢制管道焊接及验收；SY/T0452-2002 石油天然气金属管道焊接工艺评定。,国内实施的焊接工艺评定标准特点：除SY/T 4103钢质管道焊接

3、及验收外，都是参照采用美国ASME；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。,与JB4708-2000相比，NB/T47014进行了大量的变更和调整标准性质由强制性变更为推荐性。推荐性标准一旦被法规、规范或强制性标准所引用则具有强制性；适用金属材料从钢扩大到钢、铝、钛、铜、镍；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；评定类别增加了复合金属材料、换热管与管板和螺柱电弧焊。,由于NB/T47014的相对全面性和先进性，建议不再使用下列规范与标准中的附录：蒸汽锅炉安全技术监察规程

4、附录“焊接工艺评定”；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”；JB/T4734-2002 铝制焊接容器附录B“铝容器焊接工艺评定”；JB/T4745-2002 钛制焊接容器附录B“钛容器焊接工艺评定”；JB/T4755-2006 铜制焊接容器附录B“铜制压力容器焊接工艺评定”；JB/T4756-2006 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”。,范围,本标准规定了承压设备（锅炉、压力容器、压力管道）的对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定、耐蚀堆焊工艺评定、复合金属材料焊接工艺评定、换热管与管板焊接工艺评定和焊接工艺附加评定以及螺柱电弧焊工艺评

5、定的规则、试验方法和合格指标。本标准适用于气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、电渣焊、等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊等焊接方法。本标准不适用于气瓶。,程序,承压设备的焊接工艺评定，除遵守本标准规定外，还应符合锅炉、压力容器和压力管道产品相关标准、技术文件的要求。焊接工艺评定应在本单位进行。焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，金属材料、焊接材料应符合相应标准，由本单位操作技能熟练的焊接人员使用本单位设备焊接试件。焊接工艺评定一般过程是：根据金属材料的焊接性能，按照设计文件规定和制造工艺拟定预焊接工艺规程，施焊试件和制取试样，检测焊接接头是否符合规定的要

6、求，并形成焊接工艺评定报告对预焊接工艺规程进行评价。,总则,焊接工艺评定因素及类别划分,焊接工艺评定因素分为通用焊接工艺评定因素和专用焊接工艺评定因素 专用焊接工艺评定因素分为重要因素、补加因素和次要因素。重要因素：指能够影响焊接接头力学性能和弯曲性能的焊接工艺评定因素；补加因素：指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺评定因素；次要因素：指对要求测定的力学性能和弯曲性能无明显影响的焊接工艺评定因素,当变更任何一个重要因素时都需要重新进行焊接工艺评定；当增加或变更任何一个补加因素时，需要按该因素补焊冲击韧性试验用试件；当增加或变更次要因素时，不需要重新评定，只需要重新编制焊接工艺规程。各种焊接方法专用

7、评定规则包括：接头、填充金属（除类别以外因素）、焊接位置、预热、后热、气体、电特性、技术措施等。,各种焊接方法专用评定规则,各种焊接方法的专用焊接工艺评定因素及分类,焊接方法的类别：气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊（含药芯焊丝电弧焊）、电渣焊、等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊。,焊接方法及分类,各种焊接方法的通用评定因素,改变焊接方法，需要重新进行焊接工艺评定。,方法评定规则,金属材料及分类,分类原则：按金属材料的化学成分、力学性能和焊接性能分类方法：(类别划分与ASME 一致，组别划分不同),母材分类规则,类别评定规则：（螺柱焊、摩擦焊除外）a母材类别号改变

8、，需要重新进行焊接工艺评定；b等离子弧焊使用填丝工艺，对Fe-1Fe-5A类别母材进行焊接工艺评定时，高类别号母材相焊评定合格的焊接工艺，适用于该高类别号母材与低类别号母材相焊；c采用焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊或钨极气体保护焊，对Fe-1Fe-5A类别母材进行焊接工艺评定时，高类别号母材相焊评定合格的焊接工艺，适用于该高类别号母材与低类别号母材相焊；,母材评定规则,d除b、c外，当不同类别号的母材相焊时，即使母材各自的焊接工艺都已评定合格，其焊接接头仍需重新进行焊接工艺评定；e当规定对热影响区进行冲击试验时，两类（组）别号母材之间相焊，所拟定的预焊接工艺规程，与他们各自相焊评定合格的

9、焊接工艺相同，则这两类（组）别号母材之间相焊，不需要重新进行焊接工艺评定。两类（组）别号母材之间相焊，经评定合格的焊接工艺，也适用于这两类（组）别号母材各自相焊。,组别评定规则：（螺柱焊、摩擦焊除外）a除下述规定外，母材组别号改变时，需要重新进行焊接工艺评定；b某一母材评定合格的焊接工艺，适用于同类别号同组别号的其他母材；c在同类别中，高组别号母材评定合格的焊接工艺适用于该高组别号母材与低组别号母材相焊；d组别号为Fe-1-2的母材评定合格的焊接工艺，适用于组别号Fe-1-1的母材。,摩擦焊母材评定规则：a当母材公称成分或抗拉强度等级改变时，需重新进行焊接工艺评定；b当两种不同公称成分或抗拉强

10、度等级的母材组成焊接接头，即使母材各自的焊接工艺都已经评定合格，其焊接接头仍需重新进行焊接工艺评定。,焊制承压设备用母材分类分组（主要参照ASME）,填充金属及分类,填充金属包括焊条、焊丝、填充丝、焊带、焊剂、预置填充金属、金属粉、板极、熔嘴等。,a变更填充金属类别号需重新评定（当用强度级别高的类别填充金属代替强度级别低的类别填充金属焊接Fe-1、Fe-3类母材时，可不需重新评定）；b埋弧焊、熔化极气体保护焊和等离子弧焊的焊缝金属合金含量，若主要取决于附加填充金属时，当焊接工艺改变引起焊缝金属中重要合金元素成分超出评定范围时，需重新评定；c埋弧焊、熔化极气体保护焊时，增加、取消附加填充金属或改

11、变其体积超过10%，需重新评定；,填充金属评定规则,d在同一类别填充金属中，当规定进行冲击试验时，用非低氢型药皮焊条代替低氢型药皮焊条时，需增焊冲击试验试件；当冲击试验合格指标较低填充金属代替较高填充金属时（若冲击试验合格指标较低时仍可符合本标准或设计文件规定的除外），需增焊冲击试验试件。e Fe-1类钢材埋弧多层焊时，改变焊剂类型（中性焊剂、活性焊剂），需重新评定。,填充金属分类（主要参照JIS B8285压力容器焊接工艺评定）,焊条分类,气焊、气体保护焊、等离子弧焊用焊丝、填充丝分类,埋弧焊用焊丝分类,碳钢、低合金钢和不锈钢埋弧焊焊剂分类,焊后热处理及分类,类别号为Fe-1、Fe-3、Fe

12、-4、Fe-5A、Fe-5B、Fe-5C、Fe-6、Fe-9B、Fe-10I、Fe-10H的材料热处理类别：不进行焊后热处理；低于下转变温度进行焊后热处理；高于上转变温度进行焊后热处理（如正火）；先在高于上转变温度，而后在低于下转变温度进行焊后热处理（即正火或淬火后回火）；在上下转变温度之间进行焊后热处理。除上述类别外其它材料焊后热处理类别：不进行焊后热处理；在规定的温度范围内进行焊后热处理。,铁碳相图,相变,改变焊后热处理类别，需重新进行焊接工艺评定；除气焊、螺柱电弧焊、摩擦焊外，当规定进行冲击试验时，焊后热处理的保温温度和保温时间范围改变后需重新进行焊接工艺评定。试件的焊后热处理应与焊件在

13、制造过程中的焊后热处理基本相同，低于下转变温度进行焊后热处理时，试件保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80%。,焊后热处理评定规则,对接焊缝试件焊评厚度覆盖范围（试件进行拉伸试验和横向弯曲试验）,试件厚度与焊件厚度评定规则,对接焊缝试件焊评厚度覆盖范围（试件进行拉伸试验和纵向弯曲试验）,用焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊和气电立焊等焊接方法完成的试件，当规定进行冲击试验时，焊接工艺评定合格后，若T6mm时，适用于焊件母材厚度的有效范围最小值为试件厚度T与16mm两者中的较小值；当T6mm时，适用于焊件母材厚度的最小值为T/2。如试件经高于上转变温度的

14、焊后热处理或奥氏体材料焊后固溶处理时，仍按表7、表8规定执行。,当厚度大的母材焊件属于表9所列情况时，评定合格的焊接工艺适用于焊件母材厚度的最大值按表9规定,当试件符合表10所列的焊接条件时，评定合格的焊接工艺适用于焊件的最大厚度按表10的规定,对接焊缝试件评定合格的焊接工艺用于焊件角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限；角焊缝试件评定合格的焊接工艺用于非受压焊件角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限。,试件形式：试件分为板状与管状两种试件形式示意如图。摩擦焊试件接头形状与产品规定一致。,评定方法,评定对接焊缝预焊接工艺规程时，采用对接焊缝试件，对接焊缝试件评定合格的焊接工艺，适用于焊件中的对接焊缝和角焊

15、缝。评定非受压角焊缝预焊接工艺规程时，可仅采用角焊缝试件。板状对接焊缝试件评定合格的焊接工艺，适用于管状焊件的对接焊缝，反之亦可。任一角焊缝评定合格的焊接工艺，适用于所有形式的焊件角焊缝。,塞焊缝/端接焊缝,槽焊缝,当同一条焊缝使用两种或两种以上的焊接方法或重要因素、补加因素不同的焊接工艺时，可按每种焊接方法（焊接工艺）分别进行评定；亦可使用两种或两种以上焊接方法（或焊接工艺）焊接试件，进行组合评定。组合评定合格的焊接工艺用于焊件时，可以采用其中一种或几种焊接方法（或焊接工艺），但应保证其重要因素、补加因素不变。只需其中一种焊接方法（或焊接工艺）所评定的试件母材厚度，来确定组合评定试件适用于焊

16、件母材的厚度有效范围（原则是在焊接工艺评定试验过程中两种焊接方法都得到检验）。,对接焊缝试件和试样的检验试件检验项目：外观检查、无损检测、力学性能试验和弯曲试验；试样制取及检验（略）；力学性能试验和弯曲试验的试验项目和取样数量见表11。角焊缝试件和试样的检验（外观检查、宏观金相检验）（略）。,检验要求和结果评价,当采用本标准以外的母材和填充金属制作承压设备时，需经相关部门检测和审批建立母材和填充金属归类报告，当材料归类报告表明，承制单位已掌握该金属的特性（化学成分、力学性能和焊接性能）并确认与本规范材料分类表中的某金属材料相当，则可在本单位的焊接工艺评定文件中将该材料归入某材料所在类别、组别内

17、，从而免做工艺评定。,母材归类报告和填充金属归类报告,“母材归类报告”的基本内容：,“填充金属归类报告”的基本内容：,耐蚀堆焊工艺评定（略）,复合金属材料焊接工艺评定（略）,换热管与管板焊接工艺评定（略）,螺柱电弧焊工艺评定（略）,例1、原JB478-2000与NB/T47014中，关于有冲击要求的焊接工艺评定厚度覆盖范围的区别。JB4708-2000条文：,焊接工艺评定应用举例,NB/T47014-2011条文：,厚度覆盖范围比较：,例2、Q345R/12mm/对接焊缝/AW(不需要热处理)/SMAW/E5015的焊接工艺评定在其他通用焊评因素和专用焊评因素中重要因素、补加因素不变情况下能否

18、覆盖16MnDR/20mm/对接焊缝/AW/SMAW/E5015-G的焊接工艺？为什么？,答：能覆盖。（1）因为Q345R与16MnDR都属于同一类别同一组别的母材、Fe-1-2，因此母材的类别和组别无变化；（2）焊材E5010和E5015-G也属于同一类别代号、FeT-1-2，因此焊材的类别也无变化；（3）Q345R、12mm的评定焊件母材的覆盖范围为12-24mm范围内能覆盖20mm的16MnDR。,例3、16MnDR/32mm/对接焊缝/AW/SMAW/E5015-G的焊接工艺评定在其他通用焊评因素和专用焊评因素中重要因素、补加因素不变情况下能否覆盖Q345R/16mm/对接焊缝/AW/

19、SMAW/E5015的焊接工艺？为什么？,答；能覆盖。（1）因为16MnDR与Q345R都属于同一类别同一组别的母材、Fe-1-2，因此母材的类别和组别无变化；（2）焊材E5015-G和E5015也属于同一类别代号、FeT-1-2，因此焊材的类别也无变化；（3）16MnDR、32mm的评定焊件母材的覆盖范围为16-64mm范围内能覆盖16mm的Q345R。,例4、S30408/12mm/对接焊缝/AW/SMAW/E308-15的焊接工艺评定在其他通用焊评因素和专用焊评因素中重要因素、补加因素不变情况下能否覆盖S31603/5mm/对接焊缝/AW/SMAW/E316L-16的焊接工艺？为什么？,

20、答、能覆盖。（1）因为S30408与S31603都属于同一类别同一组别的母材、Fe8-1，因此母材的类别和组别无变化；（2）焊材E308-15和E316L-16也属于同一类别、FeT-8因此焊材的类别也无变化；（3）S30408、12mm的评定焊件母材的覆盖范围为5-24mm范围内能覆盖5mm的S31603。,例5、Q345R/16mm/对接焊缝/SR（消应力热处理）/SAW/F5A0-H10Mn2（H10Mn2-HJ350）/每面单道的焊接工艺评定在其他通用焊评因素和专用焊评因素中重要因素、补加因素不变情况下能否覆盖Q345R/30mm/对接焊缝/SR/SAW/F55A0-H08MnMOA（

21、H08MnMOA-HJ350）/每面多单道的焊接工艺评定？为什么？,答、能覆盖。（1）因为同为Q345R都属于同一类别同一组别的母材、Fe-1-2，因此母材的类别和组别无变化；（2）焊材F5A0-H10Mn2（H10Mn2-HJ350）与焊材F55A0-H08MnMOA（H08MnMOA-HJ350）相比较属于强度级别低的类别代号填充金属，前者类别代号为：FeMS-1-2和FeG-2，后者为FeMS-1-3和FeG-3，因此按照NB/T47014中6.1.3.1a)可不从新进行焊评；（3）Q345R、16mm的评定焊件母材的覆盖范围为16-32mm范围内能覆盖30mm的Q345R；（4）每面单

22、道的焊接工艺评定可以覆盖每面多单道的焊接工艺。,因此从以上的分析中可以看出：已有的焊接工艺评定能否适用，则应考虑：1、母材的类别号是否改变，若改变，有可能需重新评定；2、母材的组别号是否改变，若改变，有可能需重新评定；3、焊材的类别代号是否改变，若改变，有可能需重新评定。,例6、采用母材Q245R（Fe-1-1）、SMAW方法、焊接材料J427(FeT-1-1)评定合格的焊接工艺，当其他通用焊评因素和专用焊评因素中的重要因素、补加因素不变的情况下施焊时改用J507(FeT-1-2),可否？,答、可以。根据标准NB/TB47014条文6.1.3.1款a，焊接Fe-1与Fe-3类金属，当是用强度级

23、别高的类别号填充金属（J507FeT-1-2）代替强度级别低的类别号填充金属（J427FeT-1-1）则不需重新进行焊评，只需重新编制WPS或WWI。,例7、当采用母材Q345R（Fe-1-2）、SMAW方法、焊接材料J507(FeT-1-2)评定合格的焊接工艺，当其他通用焊评因素和专用焊评因素中的重要因素、补加因素不变的情况下施焊时改用J557(FeT-1-3),可否？,答、可以。根据标准NB/TB47014条文6.1.3.1款a，焊接Fe-1与Fe-3类金属，当是用强度级别高的类别号填充金属（J557FeT-1-3）代替强度级别低的类别号填充金属（J507FeT-1-2）则不需重新进行焊评

24、，只需重新编制WPS或WWI。,例8、当16MnDR母材（Fe-1-2）、SMAW方法、焊接材料J507RH(FeT-1-2)评定合格的焊接工艺，当其他通用焊评因素和专用焊评因素中的重要因素、补加因素不变的情况下改用J507(FeT-1-2)施焊Q345R（Fe-1-2）。是否可以？,答、可以。焊接工艺评定按照标准NB/T47014，因为16MnDR和Q345R在NB/T47014已划为同一类别号和组别号（Fe-1-2）的母材，按照6.1.2.2条b)的“组别评定规则”（标准P36）因此不需重新进行焊评。而J507RH（FeT-1-2）和J507（FeT-1-2）是同一类别号填充金属，未变更填

25、充金属类别，也不需要重新评定。又因为按照NB/T47014 6.1.3.2条：“在同一类别填充金属中，当规定进行冲击试验时，下列情况为补加因素：a)用非低氢型药皮焊条代替低氢型药皮焊条；b)当用冲击试验合格指标较低的填充金属替代较高的填充金属（若冲击试验合格指标较低时仍可符合本标准或设计文件规定的除外）”，虽然J507的冲击功比J507RH低，但仍能满足Q345R要求，符合6.1.3.2b)条的要求，所以也不需要重新评定。因此只需在改变焊条牌号后重新编制WPS或WWI就可以了。,例9、当采用母材厚度38mm、Q345R（Fe-1-2）、SAW方法、焊接材料：H10Mn2(FeMS-1-2)HJ

26、431（FeG-2，F5A0-H10Mn2）评定合格的焊接工艺，施焊60mm的Q345R时，在其他通用焊评因素和专用焊评因素中的重要因素、补加因素不变的情况下施焊时改用H08MnMoA(FeMS-1-3)-HJ431（FeG-3，F55A0-H10MnMoA）。是否可以？,答、可以。根据标准NB/TB47014条文6.1.3.1款a，焊接Fe-1与Fe-3类金属，当是用强度级别高的类别号填充金属H08MnMoA(FeMS-1-3）代替强度级别低的类别号填充金属H10Mn2(FeMS-1-2)，则不需重新进行焊评，只需重新编制WPS或WWI。,奇葩监理的4个问题,1、焊接工艺评定报告中的pWPS

27、-预焊接工艺规程不能用来指导实际施工，应该为WPS。,回复：（1）首先需要说明的一点是JB4708-2000-NBT47014-2011均参照采用ASME 焊接和钎焊评定标准，在JB4708-2000中翻译过来是WPS,后来通过理解，认为翻译 成pWPS更与原版规范相符合（戈兆文宣贯规范时所讲）；（2）监理对规范条文的理解不够。原先WPS和现在pWPS文件中有两个日期很重要，一个是编制日期（焊接工艺试验验证合格后的日期或更晚的日期），一个是审批日期（焊接工艺试验之前，编制的预焊接工艺评定的审批日期）。就是说，焊接工艺评定报告中的预焊接工艺规程是工艺试验前的预焊接工艺规程经过验证试验的验证合格后

28、，对原先的进行修正形成的。,2、焊接工艺评定报告中细节要写详细，比如焊前对温度的要求，低于0要预热到多少，焊条摆动，如何摆动，横向还是纵向还是画圈。,回复：需要明确的是我们的焊接工艺评定报告或者报告中的pWPS不能直接用来指导实际施工,需要结合设计文件、施工规范进行转化，编制适格该工程的WPS，不是原样照搬！（接下一页）,3、所有的焊评应该有第三方检验的签字，即特检院签字。,回复：TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程,2009年以前的容规没有监检人员监检和签字这一条，截止到2010年11月30日为新旧规范的过渡期，即在此日期之前的压力容器用焊评继续有效，无需监检人员签字。

29、,4、根据SH3501-2011要求，母材厚度19mm应进行热处理,PQR2085 1487 1513需补充。,回复：焊接工艺评定是根据施工现场设计的要求来做的，所以这部分需要问设计，热不热处理需要根据不同的设计条件来定，焊评选择也一样，元坝现场需要选择适合自己的焊评。不同的规范标准对热处理的要求也不同，所以选择焊评前，首先要清楚设计有没有热处理要求、具体按哪个标准施工，比如按照SH3501石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范，要求部分耐热钢所有厚度规格热处理恒温时间至少2小时，而GB50235工业金属管道工程施工规范中对厚度13mm的没做要求。,本节内容简要,1、了解NB/T47014-2011的内容，理解重要条文的含义，知道如何解释；2、掌握焊评覆盖的原则，知道如何选择焊评。,谢谢！,