特种设备焊接工艺评定及规程编制(第二版)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：史维琴 主编

出版社：化学工业出版社

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特种设备焊接工艺评定及规程编制(第二版)试读：

前言

依据特种设备制造焊接工艺生产流程的实际工作过程，融合了特种设备制造企业焊接技术员（工艺员）的岗位职责，把企业真实产品的焊接工艺评定和焊接工艺规程编制分解成多个工作任务。根据企业真实的产品，依据承压类特种设备生产法规和标准，审查焊接生产图样、编制焊接接头编号、下达焊接工艺评定任务书、拟订预焊接工艺规程、实施焊接工艺评定、编制工艺评定报告和焊接工艺规程；依据合格的工艺评定报告，选择合适的持证焊工，以编制焊接工艺作业指导书，对应工作任务设置了教学案例。

书中还配有15个二维码教学资源，读者在学习时用手机扫描书中的二维码，能够直接观看动画和操作视频，更容易理解书中的重点和难点内容。二维码教学资源分别是M1-1标准椭圆封头的制作（需拼焊）、M1-2筒体的制作（需拼接）、M1-3焊接工艺评定试板的准备、M1-4焊接工艺评定试板焊接、M1-5工艺评定试板射线检测、M1-6工艺评定试样的划线和切割、M1-7工艺评定试样的加工、M1-8工艺评定试样拉伸试验、M1-9工艺评定试样弯曲试验、M1-10工艺评定冲击试样缺口检查、M1-11工艺评定试样冲击试验、M2-1换热管与管板定位焊及胀接、M2-2换热管与管板焊接、M2-3换热管与管板接头渗透检则、M2-4换热管与管板接头金相检验和角厚度测定。

本书的内容已制作成用于多媒体教学的PPT课件，并将免费提供给采用本书作为教材的院校使用。如有需要，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。

本书由史维琴主编，陈保国主审，由江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院毛小虎研究员、中国石化集团南京化学工业有限公司化工机械厂韩冰总工程师、迪森（常州）锅炉有限公司工艺处处长羊文新高级工程师、综研加热炉有限公司朱锦丹和江都竣业过程机械设备有限公司周建岭两位焊接责任工程师共同编写。在编写过程中得到了魏守东和姚永等同志的大力帮助及有关专家和同行的有益指导，在此表示衷心的感谢！

在编写过程中，编者参阅了国内外出版的相关书籍、法规和标准等资料，合作单位为我们提供了近100个在用法规和标准的电子版，包括法规和部门规章、安全规范、材料标准、制造标准、焊接标准、无损检测标准、理化标准、零部件标准和检验标准以及美国机械工程师学会 （ASME）标准等，同时还提供了近20套实际产品生产图和部分生产视频，在此表示衷心的感谢！编　者　2018年6月0　绪论

2013年6月29日由中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第三次会议通过的《中华人民共和国特种设备安全法》第一章总则的第二条规定：特种设备是指对人身和财产安全有较大危险性的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆，以及法律、行政法规规定适用本法的其他特种设备。

一般我们将承受压力的特种设备，如锅炉、压力容器（含气瓶）和压力管道等称为承压类特种设备，简称承压设备。

承压设备的焊接生产必须遵循特种设备安全技术规范TSG 21《固定式压力容器安全技术监察规程》（简称《大容规》）的要求，在焊接生产前必须按照合格的焊接工艺评定，编制焊接工艺规程，同时编制焊接接头的焊接作业指导书，选择持有特种设备焊接作业证书的焊工从事合格范围的焊接生产，从而保证承压设备的焊接质量。0.1　承压设备焊接质量控制0.1.1　承压设备焊接质量控制要素

焊接质量控制作为质量控制的重要基本要素进行控制。该要素规定，制造企业应依据安全技术规范、标准的要求，制定对锅炉压力容器焊工、焊接材料、焊接工艺评定、焊接工艺管理、产品焊接试板、施焊过程以及焊缝返修等进行控制的规定。具体的内容及控制要求如下。（1）焊接人员管理

焊接作业人员必须按照TSG Z6002《特种设备焊接操作人员考核细则》（简称TSG Z6002“新考规”）进行资格考核，同时在持证合格项目范围内进行焊接生产，并做好持证焊接人员的标识（钢印）、焊接人员的档案及其考核记录等。（2）焊接设备

①公司必须具有满足压力容器生产需要且符合《锅炉压力容器制造许可条件》规定的焊接设备；

②需采购的焊接设备应由焊接质控责任人确定其型号、规格；

③焊接设备由设备科统一采购、管理，实行定人操作、维护保养，保证设备在完好状态下进行工作；

④焊接设备上控制工艺参数的仪表应按规定标准，保证完好和在周期内使用。（3）焊材管理

①应采购符合NB/T 47018《承压设备用焊接材料订货技术条件》要求的焊材，焊材的采购与验收应按标准制定的《焊接材料管理制度》的规定执行；

②焊材库应严格“三区”管理，压力容器焊材与非压力容器焊材应分区管理，各区域应有明显的标记和分界；

③验收合格焊材，管理员应作入库登记，建立相应的库存档案；

④焊材的保管、烘烤和保温以及焊材发放与回收要求按标准制定的《焊接材料管理制度》的规定执行。（4）焊接工艺评定

①压力容器产品上，企业要遵循法规和标准要求制定的《焊接工艺评定管理制度》，必须按照NB/T 47014《承压设备焊接工艺评定》进行焊接工艺评定，并应在产品焊接前完成。

②对于本公司首次使用且对其焊接性不了解的材料应在拟订预焊接工艺规程（pWPS）前由焊接试验员进行焊接性试验。

③预焊接工艺规程（pWPS）由焊接工艺员编制，焊接质控责任人审核。

④焊接责任人监督指导焊接工艺评定，选择合适的焊工和设备，按拟订预焊接工艺规程施焊，焊接工艺评定试验的具体要求应符合按标准制定的《焊接工艺评定管理制度》的规定。

⑤焊接工艺评定试验结束后，焊接工艺员负责收集整理焊接工艺评定试验数据，编制焊接工艺评定报告（PQR），经焊接责任人审核，总工程师批准，并经驻厂监检人员确认后生效；焊接工艺评定报告应符合按标准制定的《焊接工艺评定管理制度》的规定。（5）焊接工艺管理

①焊接工艺员根据图纸、法规、标准及规定，并依据合格的焊接工艺评定编制焊接工艺文件，由焊接责任人审核；

②焊接通用工艺规程、守则由焊接责任人审核，总工程师批准；

③焊接工艺编制的具体内容和要求以及焊接工艺文件更改、发放和回收要求应符合《焊接工艺管理制度》的规定。（6）施焊管理

①施焊环境应符合GB 150《压力容器》和NB/T 47015《压力容器焊接规程》等标准的规定，当不符合规定时应停止施焊。

②车间根据焊工资格、焊接工艺的要求指定焊工进行施焊，并严格执行焊接工艺纪律；焊接检验员对主要受压元件的焊接应有检验记录，应进行施焊监督。

③产品焊接前的准备、施焊后的标识与检验等要求，按标准《产品施焊与检验管理制度》的规定执行。（7）产品焊接试板

①产品焊接试板的制备要求按TSG 21《大容规》和相关标准的规定执行；

②试样的制备和试验依据NB/T 47016《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》进行，试样由理化室保存到产品出厂后三个月以上。（8）焊缝返修

①压力容器上焊缝出现超标缺陷，应按标准制定的《焊缝返修和母材缺陷补焊管理制度》的规定进行返修工作，做好记录并重新检查；

②对于焊接一次、二次返修，由焊接工艺员编制返修工艺，经焊接责任人审核后实施；

③对于超次返修工艺，除了需经焊接责任人审核外，还须经单位技术总负责人批准后实施；

④要求焊后热处理的压力容器，其返修应在热处理前进行，如在热处理后返修，则返修后仍需按原热处理要求重新进行焊后热处理；

⑤母材缺陷补焊的程序和要求应符合按标准制定的《焊缝返修和母材缺陷补焊管理制度》中的规定。0.1.2　承压设备制造企业焊接技术（工艺）员的岗位职责

①焊接工艺员根据图纸、法规、标准及规定，并依据合格的焊接工艺评定编制焊接工艺规程和其他焊接工艺文件，还负责焊接工艺的更改、发放和回收，由焊接责任人审核；

②审查产品图纸，假如有焊接工艺评定覆盖不了的焊接工艺规程，下达焊接工艺评定任务书，由焊接责任人审核；

③对于本公司首次使用且对其焊接性不了解的材料应拟订预焊接工艺规程（pWPS），下达焊接性能试验任务书，由焊接试验员进行焊接性试验；

④由焊接工艺员编制预焊接工艺规程（pWPS），由焊接责任人审核；

⑤焊接责任人监督指导焊接工艺评定，焊接试验室按拟订的预焊接工艺规程施焊，焊接工艺员和焊接检验员参与整个试验过程，并做好记录和检验；

⑥焊接工艺评定试验结束后，焊接工艺员负责收集整理焊接工艺评定试验数据，编制焊接工艺评定报告（PQR），依据合格的焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程，经焊接责任工程师审核，由技术负责人批准，并经监督检验人员（出口产品为授权的第三方）签字确认后生效。0.2　国内外常用法规和标准体系0.2.1　我国承压类特种设备法规标准体系“不以规矩，不能成方圆”，产品质量管理始于法规标准、终于法规标准。特种设备技术法规和标准是安全质量管理的基础及安全监察和监督检验执法的依据。

我国的特种设备法规标准体系由“法律—行政法规—行政规章—安全技术规范（TSG）和技术法规（含强制性国家标准）—引用标准（GB、NB等）”五个层级构成，其结构层次如图0-1所示。要探讨法规标准间的关系，首先必须明确我国法规标准体系各构成层级的含义。图0-1　特种设备法规标准的结构层次图

特种设备压力容器法规标准体系图见图0-2。图0-2　特种设备压力容器法规标准体系图（1）法律

特种设备安全法、产品质量法、计量法、标准化法、安全生产法、行政许可法等。（2）行政法规

特种设备安全监察条例（2009版）。（3）行政规章

国家质量监督检验检疫总局（简称质检总局）的22号令《锅炉压力容器制造监督管理办法》及其附件等。（4）安全技术规范（规范性文件）

根据生产产品的类型，遵循不同的安全技术规范，大部分都是由国家质检总局颁发的，如压力容器生产常要遵循的技术规范有：

①《特种设备行政许可实施办法》（简称《办法》）；

②《锅炉压力容器制造许可条件》；

③《锅炉压力容器制造许可工作程序》；

④《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》；

⑤《特种设备行政许可鉴定评审管理与监督规则》（国质检特［2005］220 号）；

⑥TSG Z0004—2007《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》；

⑦TSG Z0005—2007《特种设备制造、安装、改造、维修许可鉴定评审细则》；

⑧TSG 21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》；

⑨TSG R0005—2011《移动式压力容器安全技术监察规程》；

⑩TSG R0006—2014《气瓶安全技术监察规程》；TSG Z6001—2013《特种设备作业人员考核规则》；TSG Z6002—2010《特种设备焊接操作人员考核细则》；TSG Z8001—2013《特种设备无损检测人员考核规则》；TSG Z8002—2013《特种设备检验人员考核规则》；关于锅炉压力容器制造许可管理工作有关问题的意见（国质检特函［2005］203号）；关于进一步做好特种设备行政许可工作的有关问题通知（质检办特函［2007］575号）；关于锅炉压力容器安全监察工作有关问题的意见（质检办特函［2006］144号）；关于进一步完善锅炉压力容器压力管道安全监察工作的通知（质检办特函［2007］402号）。（5）承压类特种设备常用标准

1）材料标准：板材如GB 713、GB/T 3280等；管材如GB 3087、GB 5310等；锻件如NB/T 47008～47010等；有色金属如YB/T 5351、GB/T 1527等；焊材如GB/T 5117、GB/T 5118、GB/T 983等。

2）设计、制造和检验标准：GB 150《压力容器》、GB/T 151《热交换器》、NB/T 47014《承压设备焊接工艺评定》、NB/T 47015《压力容器焊接规程》、NB/T 47016《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》、NB/T 47013《承压设备无损检测》、NB/T 47018《承压设备用焊接材料订货技术条件》、JB/T 4711《压力容器涂敷与运输包装》、NB/T 47057《液化气体罐式集装箱》等。

3）试验方法标准：GB/T 228《金属材料室温拉伸试验方法》、GB/T 229《金属夏比缺口冲击试验方法》、GB/T 2653《焊接接头弯曲试验方法》、GB 4334.1～5《不锈钢晶间腐蚀试验方法》等。0.2.2　国外常用法规和标准

随着我国对外交流的日益增多，不论是国内的引进工业装置或在国外承建的工业装置，只要涉及锅炉及压力容器，业主都会提出拟采用的国外规范或标准。（1）美国压力容器规范和标准

1914年，美国机械工程师学会理事会通过了《锅炉压力容器规范》（ASME）（Boiler&Pressure Vessel Code），它完全是根据生产实践需要，从无到有，积累了一个世纪的宝贵经验，逐步完善而形成的，该规范一直在不断发展、不断完善，是当今世界上包含类型最多的、规模最庞大的、内容最丰富的锅炉及压力容器规范，为众多国家所参照、仿效的权威性规范。

美国锅炉压力容器设计制造检验标准体系见图0-3。图0-3　美国锅炉压力容器设计制造检验标准体系图（2）日本压力容器规范和标准

①日本锅炉压力容器的法规和标准是一比较复杂的“分散型”体系。

②由于日本的强制性法规和标准不统一，表现方式各不相同，为了使标准和各自的法令、规定一致，尽可能相互通用，剔除重复检查，实行有效的认证体制，提出了压力容器JIS标准和强制性法规上技术基准的整合，新的压力容器JIS标准体系于2003年9月30日颁布实施，形成了JIS8265和JIS8266标准，组成了新的压力容器JIS标准体系。

日本有两个省管理锅炉压力容器，劳动省主管锅炉和固定式压力容器；通产省主管高压气体设备和移动式压力容器。劳动省委托锅炉协会（JBA）、通产省委托高压气体保安协会（KHK）代管，实现了政府立法监督、政府授权民间协会进行管理。（3）英国PD5500《非直接火压力容器》

为了在欧共体承压设备指令实施之前，欧盟有统一的承压设备标准，经过专家努力，制定了统一的欧盟标准，如EN13445（非受火压力容器）、EN13480（金属制工业管线）、EN12952（水管式锅炉）和EN12953（锅壳式锅炉），按照欧盟协议，统一标准EN13445发布后，相应国家标准必须取消，因此，英国的国家标准BS5500就被迫改为PD5500（A Published Document）。（4）德国压力容器规范和标准

1）德国AD《压力容器规范》：AD《压力容器规范》属于德国压力容器规范。该规范在国际压力容器规范中有独特的地位，既不同于美国机械工程师学会（ASME）压力容器规范，也不同于英国标准（BS）压力容器规范。AD规范有其特有的材料标准体系、设计计算参数和焊接工艺评定要求。5

AD规范将压力容器按许可操作压力P（bar，1bar=10Pa）、空间容积I（L）和压力与容积的乘积PI划分为7个组别，分别用Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅴ组、Ⅵ组、Ⅶ组表示。其中Ⅰ组的压力最低，Ⅶ组的压力最高。

2）德国TRB《压力容器技术规程》：德国TRB《压力容器技术规程》属于德国国家标准中的压力容器标准。

德国AD《压力容器规范》和TRB《压力容器技术规程》是世界公认的压力容器行业的权威标准规范之一。（5）欧共体承压设备指令PED（97/23/EC）

对于工作压力大于0.5bar的锅炉、压力容器、管道、承压附件（阀门、压力计等）和安全附件（安全阀、爆破膜等），欧洲议会和理事会于1997年5月通过强制性法规——承压设备指令（Pressur Equipment Directive 97/23/EC，PED），于1999年11月29日正式生效，并于2002年5月29日起强制执行。从那时起，未经欧共体指定授权机构认证的制造厂商、不带CE标志的产品，一律不得进入欧共体市场。

PED的意义是用一个统一的认证方案代替各个国家原有的规则，它对承压设备的设计、制造和符合性评审要求适用于欧共体的所有成员国。符合性评审由欧共体指定的授权机构（Notified Bodies）执行。CE标志是一种象征，获得CE标志的产品表明符合有关指令的要求，并可以自由地进入欧洲市场。

承压设备指令共有21章，主要内容有：①范围和定义；②市场监督；③技术要求；④自由流通；⑤符合性假设；⑥技术标准和规程的常设委员会；⑦承压设备常设委员会；⑧安全条例；⑨承压设备分类；⑩符合性评审；材料的欧洲批准；授权机构；认可的第三方机构；用户检验机构；CE标记；非法CE标记；成员国应采取适当措施，鼓励执行本指令的当局互相合作，并向委员会提供信息，帮助实现本指令的功能；引起拒绝和限制的决定；废除；更换和过滤条款；本指令接受者。

另有7个附录：①基本安全要求；②符合性评审表；③符合性评审程序；④确定第12章授权机构和第13章认可的第三方机构的最低准则；⑤按第14章确定用户检验机构的准则；⑥CE标记；⑦符合性声明。

PED按照设备的形式（容器、管道、附件）、流体（气体、液体、蒸气）的性质（根据危险程度分为两组）、最大工作压力、容积或公称直径将压力容器分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类。

PED认证主要内容：①设计；②材料；③焊接；④无损检测；⑤产品最终评定；⑥质量保证体系。

其中永久性连接（焊接）必须由有资格的人员根据合适的工艺规程来完成。对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类承压设备，工艺规程和人员必须由授权机构或成员国按第13章认可的第三方机构批准（学历、职称、职业上岗三证）。

承压设备永久性连接（焊接）的无损检测必须由有资格的人员实施。承担Ⅲ、Ⅳ类承压设备无损检测工作的人员必须由成员国按第13章认可的第三方机构批准。项目1　分离器焊接工艺评定及规程编制

项目导入

依据学生的认知规律，选择压力容器典型产品中结构最简单的分离器，作为教学入门项目，分析焊接技术员工作岗位所需的知识、能力、素质要求，根据焊接技术员岗位的具体要求，凝练岗位典型工作任务，强调教学内容与完成典型工作任务要求相一致，设计了和企业焊接工艺员岗位一样的工作流程：编制分离器焊接接头编号（焊接接头编号图）、编制分离器对接焊缝焊接工艺评定任务书和预焊接工艺规程（preliminary welding procedure specification，pWPS）、焊接工艺评定试验（包括焊接工艺评定试板的焊接和无损检测、工艺评定试样的截取和加工以及力学性能试验）、编制焊接工艺评定报告（procedure qualification record， PQR）和焊接工艺规程（welding procedure specification，WPS），然后依据合格的焊接工艺评定报告编制分离器A、B、C、D、E类焊接接头的焊接作业指导书（welding working instruction，WWI）作为教学任务，通过依据标准评定工艺及编制焊接作业指导书，培养学生的守法意识和产品质量意识；采用企业产品在真实的企业情境中组织教学，让学生感受到企业氛围和文化，培养学生的职业素养，建议采用项目化教学，学生以小组的形式来完成任务，培养学生自主学习、与人合作和与人交流的能力。

学习目标

①能够分析分离器装配图焊接工艺性的合理性；

②能够分析分离器结构尺寸和市场钢材规格，确定焊接接头数量，画焊接接头编号图并能依据GB 150对焊接接头编号；

③能够根据产品技术要求和企业生产条件，依据NB/T 47014（JB 4708）编制焊接工艺评定任务书和预焊接工艺规程（pWPS）；

④理解焊接工艺评定试验的全过程；

⑤能够根据试验数据，编制焊接工艺评定报告，分析判断评定是否合格；

⑥能依据合格的焊接工艺评定报告（PQR），编制焊接工艺规程（WPS）；

⑦能选择合适的持证焊工，编制分离器每条焊缝的焊接作业指导书；

⑧锻炼查阅资料、自主学习和勤于思考的能力；

⑨树立自觉遵守法规和标准的意识；

⑩具有良好的职业道德和敬业精神。1.1　编制分离器焊接接头编号示意图

任务解析

依据法规和标准要求，查阅分离器装配图，分析分离器生产用钢材规格，确定焊接接头的数量，画出分离器的焊接接头示意图，依据GB 150《压力容器》（简称GB 150）标准对焊接接头编号。

必备知识1.1.1　特种设备安全技术规范《大容规》的适用范围

为了保障固定式压力容器的安全生产和使用，预防和减少事故，保护人民生命和财产安 全，促进经济社会发展，国家质量监督检验检疫总局发表了特种设备安全技术规范TSG 21《固定式压力容器安全技术监察规程》（简称《大容规》），要求所有固定式压力容器设计、制造、改造和修理单位都必需遵守《大容规》。（1）TSG 21《大容规》的适用范围

承受压力的设备很多，但生产时必须遵循特种设备安全技术规范TSG 21《大容规》的压力容器必需同时具备下列条件。

①工作压力大于或等于0.1MPa。（工作压力，是指在正常工作情况下，压力容积顶部可能达到的最高压力（表压力）。）3

②容积大于或者等于0.03m，并且内直径（非圆形截面指截面内边界最大几何尺寸）大于等于150mm。（容积，指压力容器的几何容积，即根据设计图样标注的尺寸计算（不考虑制造公差）并且圆整，一般需要扣除永久连接在压力容器内部的内件的体积。）

③盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。（容器内介质为最高工作温度低于标准沸点的3液体时，如果气相空间的容积大于或者等于0.03m时，也属于本规程的适用范围。）（2）压力容器的本体

适用于TSG 21《大容规》的压力容器，其压力容器本体、安全附件及仪表都必须遵循TSG 21《大容规》，在压力容器生产中，需要焊接的压力容器本体，依据TSG 21《大容规》第1.6.1条规定包括下面内容。

①压力容器与外部管道或者装置焊接（黏结）连接的第一道环向接头的坡口面、螺纹连接的第一个螺纹接头断面、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面；

②压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；

③非受压元件与受压元件的连接焊缝。

压力容器本体中的主要受压元件，包括筒节（含变径段）、球壳板、非圆形容器的壳板、封头、平盖、膨胀节、设备法兰、热交换器的管板和换热管、M36以上（含M36）螺栓以及公称直径大于或者等于250mm的接管和管法兰。（3）压力容器分类

压力容器的分类方式有很多，常见的有依据设计压力等级，分为低压、中压、高压和超高压四种；依据设计温度分为低温、常温和高温三种；依据支腿形式分为卧式和立式容器；依据和生产工艺过程中的作用原理分为反应压力容器（代号R）、换热压力容器（代号E）、分离压力容器（代号S）、储存压力容器（代号C，其中储罐代号B）。

根据TSG 21《大容规》第1.7条规定，压力容器根据其危险程度，将压力容器划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。它是由设计压力、容积和介质同时决定的，见图1-1和图1-2。图1-1　压力容器分类——第一组介质图1-2　压力容器分类——第二组介质

压力容器的介质分为两组，第一组介质是指毒性危害程度为极度、高度危害的化学介质、易爆介质、液化气体；除第一组以外的都是第二组介质。

介质毒性危害程度和爆炸危险程度可以依据HG/T 20660—2017《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类标准》确定。HG/T 20660没有规定的，由压力容器设计单位参照GBZ 230《职业性接触毒物危害程度分级》的原则，确定其介质组别。1.1.2　特种设备安全技术规范《大容规》的焊接基本要求

遵循特种设备安全技术规范TSG 21《大容规》的压力容器在焊接生产时，依据第4.2.1条必须严格执行的要求有焊接工艺评定、焊工、压力容器的拼接与组装和焊缝返修。（1）焊接工艺评定

NB/T 47014（JB 4708）《承压设备焊接工艺评定》（以下简称NB/T 47014）中焊接工艺评定的定义为：为使焊接接头的力学性能、弯曲性能或堆焊层的化学成分符合规定，对预焊接工艺规程（pWPS）进行验证性试验和结果评价的过程。

焊接工艺评定的另一个目的是：在新产品、新材料投产前，为制订焊接工艺规程，通过对焊接方法、焊接材料、焊接参数等进行选择和调整的一系列工艺试验，以确定获得标准规定焊接质量的正确工艺。

压力容器焊接工艺评定的要求如下。

①压力容器产品施焊前，受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊，以及上述焊缝的返修焊缝都应当进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺规程（WPS）支持；

②压力容器的焊接工艺评定应当符合NB/T 47014《承压设备焊接工艺评定》的要求；

③监察检验人员应当对焊接工艺评定的过程进行监督；

④焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告（PQR）和焊接工艺规程应当由制造单位焊接责任工程师审核，技术负责人批准，经过监督检验人员签字确认后存入技术档案；

⑤焊接工艺评定技术档案应当保存至该工艺评定失效为止，焊接工艺评定试样应当至少保存5年。（2）焊工

①压力容器焊工应当依据有关安全技术规范的规定考核合格，取得相应项目的《特种设备作业人员证》后，方能在有效期内承担合格项目范围内的焊接工作；

②焊工应当依据焊接工艺规程或者焊接作业指导书施焊并且做好施焊记录，制造单位的检查人员应当对实际的焊接工艺参数进行检查；

③应当在压力容器受压元件焊缝附近的指定部位打上焊工代号，或者在焊接记录（焊缝布置图）中记录焊工代号，焊接记录列入产品质量证明文件；

④制造单位应当建立焊工技术档案。（3）压力容器拼接与组装

①球形储罐球壳板不允许拼接；

②压力容器不易采用十字焊缝；

③压力容器制造过程中不允许强力组装。（4）焊缝返修

焊缝返修（包括母材缺陷补焊）的要求如下。

①应当分析缺陷的产生原因，提出相应的返修方案；

②返修应当依据本规程进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺规程支持，施焊时应当有详尽的返修记录；

③焊缝同一部位的返修次数不宜超过2次，如超过2次，返修前应当经过制造单位技术负责人批准，并且将返修的次数、部位、返修情况记入压力容器质量证明文件；

④要求焊后热处理的压力容器，一般在热处理前焊缝返修，如热处理后进行焊缝返修，应当根据补焊深度确定是否需要进行消除应力处理；

⑤有特殊耐腐蚀要求的压力容器或者受压元件，返修部位仍需要保证不低于原有的耐腐蚀性能；

⑥返修部位应该依据原要求经过检验合格。1.1.3　压力容器生产流程1.1.3.1　压力容器基本结构

压力容器的主要构造有筒体、封头、法兰、密封元件、开孔与接管以及支座六大部分，这六大部分构成外壳。对于储存容器，外壳即是容器，见图1-3。而反应、传热、分离等容器，还需依据生产工艺所需增加其他配件，才能构成完整的容器。图1-3　压力容器基本结构1—支腿；2—椭圆形封头；3—筒体；4—铭牌座；5—手孔；6，7—接管与法兰；8，9—接管与法兰1.1.3.2　压力容器生产流程

压力容器生产从材料采购入库到产品出厂的生产流程比较复杂，图1-4是图1-3压力容器的生产流程简图。图1-4　压力容器生产流程图（1）封头制作

标准椭圆封头的制作（需拼焊）视频见M1-1。M1-1　标准椭圆封头的制作（需拼焊）

根据其几何形状的不同，封头可分为球形封头、椭圆形封头、锥形封头和平盖封头等数种。

图1-3的上下封头为标准的椭圆形封头，封头直径（D）i1000mm，直边高度（h）25mm，封头名义厚度（δ）6mm，该封头n的下料展开直径可以用下面的公式计算。ϕ=1.21D+2h+δ=1.21×1000+2×25+6=1266（mm）in

假如目前钢材的尺寸是长8000mm，宽1800mm，超过了1263mm，因此只要整料就可以了。因此图1-3的椭圆形封头是一块厚度为6mm、直径为1263mm的圆板。

如某封头直径（D）2000mm，直边高度（h）40mm，封头名义i厚度（δ）12mm，该封头的下料展开直径可以用下面的公式计算。nϕ=1.21D+2h+δ=1.21×2000+2×40+12=2512（mm）in

该封头就需要如图1-5（a）所示的两块钢板拼接后，再切割成图1-5（b）所示的直径为2512mm的圆，热压成形为内径2000mm，如图1-5（c）所示。图1-5　需要拼接封头的制作（2）筒体制作

筒体的制作（需拼接）视频见M1-2。M1-2　筒体的制作（需拼接）

图1-3的筒体是圆柱筒体。它提供储存物料或完成化学反应所需要的压力空间，筒体圆柱部分高度为1100mm，内直径1000mm，壁厚6mm，中间筒体部分的展开长度，依据中径计算周长。L=3.1415×（1000+6）=3159 （mm）

中间圆柱部分为展开为6mm厚的矩形板，长3159mm，宽1100mm，圈制而成，筒体上有一条直焊缝。

如某筒体直径（D）2000mm，高度3000mm，厚度（δ）12mm，in该筒体周长为：L=3.1415×（2000+12）=6321（mm）

筒体的高度为3000mm，钢板的宽度为1800mm，所以需要由长6321mm、宽1800mm和1200mm的两块钢板拼接而成，如图1-6（a）所示，然后焊接两条纵焊缝，再焊接环焊缝，制造完成外径2024mm、高3000mm的筒体，如图1-6（b）所示。图1-6　直径2000mm、高3000mm的筒体制作

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