民用核安全設備焊工技能競賽總結探析范文

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摘要：介紹了第一屆民用核安全設備焊工技能競賽的相關情況，從競賽項目設置、檢驗評分標準和競賽成績等幾方面，對競賽活動進行系統地回顧與總結，以期為后續相關競賽活動提供有益的借鑒與參考。

關鍵詞：民用核安全設備；焊工；技能競賽

焊工是民用核安全設備活動中一種非常重要的特種工藝人員。對于民用核安全機械設備來講，焊接的好壞決定著整個設備的質量，而要保證焊接的質量和穩定性，就需要焊工有扎實的理論知識、高超的實際操作技能和強烈的核安全意識[1]。焊工技能競賽舉辦的主要目的是要提升行業焊工技能水平，培養和選拔優秀焊接技能人才，形成學技術、比技能的良好氛圍[2]。為總結經驗，進一步提升辦賽水平，本文從競賽項目設置、檢驗評分標準和競賽成績等方面，對競賽進行系統地回顧與總結，探討并提出核電行業焊工技能競賽需要改進和提高的方面。

1競賽概況

2016年12月8日至9日，由國家核安全局指導，中國職工焊接技術協會主辦，中國核工業二三建設有限公司承辦的第一屆民用核安全設備焊工技能競賽在廣東惠州舉行。此次競賽活動是核電行業系統首次舉行的全行業焊工技能競賽，競賽內容包括理論考試、通用項目比賽和專用項目比賽，其中通用項目比賽分碳鋼板對接仰焊（焊條電弧焊，以下簡稱板仰焊）、不銹鋼小管對接斜45°立向上焊（氬電聯焊，以下簡稱不銹鋼小管焊）、碳鋼大管對接斜45°立向上焊（插入式、焊條電弧焊，以下簡稱碳鋼大管焊）和碳鋼管板水平固定立向上焊（焊條電弧焊，以下簡稱管板焊）等4個項目，專用比賽包括三面加障礙碳鋼管對接焊（水平固定、手工鎢極氬弧焊，以下簡稱障礙管焊）和蒸汽發生器管子-管板封口焊縫維修補焊（仰焊位、手工鎢極氬弧焊，以下簡稱管子-管板補焊）等2個項目，共有22家核安全設備制造、安裝單位的90名焊工參加此次技能競賽。此次技能競賽主要依據HAF603《民用核安全焊工焊接操作工資格管理規定》和ASME標準第IX卷《焊接和釬接評定標準》等核電焊接標準[3-5]，設置競賽項目和評分標準，對參賽選手焊接技能水平進行客觀公正地評判

2競賽項目設置及評分標準

2.1項目設置原則為最大限度地檢驗核電行業焊工現狀，體現核電行業特色，通過以賽促練提升核電行業焊工技能水平，實際操作競賽分為通用項目和專用項目兩種，通用項目為核安全設備制造安裝維修階段經常接觸和使用的焊接方法、材料和試件形式的焊接項目，而專用項目為核電行業制造安裝維修所特有的部分特色焊接項目，各單位選手根據自身情況選擇參加通用項目或專用項目的競賽。

2.2通用項目根據現階段核電制造安裝階段焊接工藝的使用情況，選取部分典型的焊接項目為競賽項目，這些項目的特點：一是有代表性和典型性，焊接方法、試件形式和材料為常用的，即為各單位焊工平常使用度相對較高的項目；二是項目有一定的難度，能較好地體現核級焊工的操作技能，能較好地比出水平，體現一定的核電行業的特點；三是試件的可檢驗性好且有統一的檢驗標準，即有可比性。基于以上原則，選取了板仰焊、碳鋼大管焊、不銹鋼小管焊和管板焊等4個項目作為通用競賽項目，這4個項目涉及2種焊接方法（焊條電弧焊（SMAW）和手工鎢極氬弧焊（GTAW）），涵蓋了最典型的接頭形式（板對接、管對接、管-板角接）和焊接操作難度大的焊接位置（仰焊、斜45°固定焊、水平固定全位置焊），能夠展示當前核電行業設備制造、安裝焊工典型操作技藝。具體項目設置見表1。

2.3專用項目按照突出民用核安全設備焊接特點和難點、模擬解決現場實際焊接難題的原則，結合近年來核電行業典型質量事件的經驗反饋，選取障礙管焊和管子-管板補焊兩個項目作為專用項目進行競賽。2.3.1障礙管焊障礙管焊是模擬核電廠安裝現場由于廠房空間 限制，而必須采取特殊焊接手法進行焊接的場景，焊接時由于位置的限制，焊工只能觀察到管道焊口的正面部分而無法看到焊口的后半部分，焊工只能借助鏡面反射成像原理，通過觀察鏡子中的熔池來進行焊接操作。這是一項長期摸索、總結提煉出來的特殊操作技術，沒有扎實的焊接基本功是不可能焊出優質的焊接接頭，在實際工作中能解決困難位置的焊接難題。障礙管焊管材質為：20鋼，規格尺寸為：準60mm×3.5mm，焊絲為：ER50-6，準2.0mm。其試件尺寸及布置詳見圖1。2.3.2管子-管板補焊蒸汽發生器管子-管板封口焊的可靠性直接影響到核設施的安全性，如果傳熱管與管板連接的封口焊焊縫產生裂紋，會使蒸汽發生器出現泄漏，導致放射性物質污染擴散，甚至引發反應堆失水事故，危及到核設施的安全。封口焊補焊返修，能夠恢復蒸汽發生器的功能和作用。作為核電廠蒸汽發生器現場返修的有效措施，封口焊返修補焊焊接操作技術是保證返修質量的有效手段。該項目施焊位置為仰位，加之鎳基合金的焊接難度以及封口焊的接頭特點，對焊工技能水平提出了很高的要求。管子-管板補焊母材為：SB-163UNSN06690（換熱管準17.48mm，壁厚1.01mm）+低合金鋼帶690鎳基堆焊層，孔橋尺寸7.162mm，試板封口焊并探傷合格后，機加補焊凹槽。焊材為：實芯焊絲INCONEL52M、準0.9mm，保護氣體：Ar+He（50%Ar+50%He）。試件尺寸及布置詳見圖2，補焊用凹槽規格尺寸詳見圖3。 以上兩個專用項目的選擇比較有典型性，技術難度高，其中障礙管焊是核電安裝階段經常碰到的難度較大的焊接項目，管子-管板補焊是核電制造和維修階段均需要解決的難度較大的焊接項目，都是很有代表性的高難度制造安裝維修焊接項目。

2.4檢驗項目及評分標準2.4.1檢驗項目競賽通用項目和專用項目分別進行外觀檢驗、射線檢驗或液體滲透檢驗。各項目的檢驗項目詳見表2。2.4.2評分標準競賽項目檢驗評分標準主要依據HAF603的規定并結合各競賽項目的特點，本著突出考查焊工操作技能水平的角度，設置各競賽項目的外觀檢驗、射線檢驗和液體滲透檢驗的評分標準。外觀檢驗主要從外觀尺寸、焊縫成形、焊接缺陷等方面量化形成相應的檢查項目和分值，射線檢驗和液體滲透檢驗主要從有無缺陷，以及缺陷的性質、數量等方面量化形成相應的評分項目和分值，重點檢驗焊縫外觀成形細節和內部質量，能夠較好地考查焊工相應競賽項目的操作技能水平和熟練程度。通用項目外觀檢驗的檢查項目詳見表3。以上外觀檢驗項目的設置比較齊全，加上相應的射線檢驗和液體滲透檢驗，完整體現了核級焊工考試和實際施焊工作中的相關檢驗要求，能較好地評價焊工在各種復雜施焊條件下熔敷優質焊接頭的能力，并能較為真實地檢驗和評比焊工的實際操作技能水平。

3競賽成績

3.1總體成績情況本次競賽共有22家單位90名焊工代表參加，其中參加通用項目競賽71人，參加障礙管焊專用項目競賽23人，參加管子-管板補焊專用項目競賽16人。競賽總成績為20%理論成績和80%實際操作成績之和，通用項目和兩個專用項目分別計算成績，通用項目總成績、理論成績、各項目成績分布情況見圖4、圖5、圖6。3.2成績分析參賽選手的理論成績較好，其中90分以上占34%，80分以上占70.4%，說明參賽選手較好地掌握了核電焊接的基本專業理論知識、核安全文化及核質保知識，具備較高的焊接專業素質和核安全意識。通用項目中，大部分試件的內部質量很好，不少可達到核I級焊縫的無損檢驗標準，大部分試件的表面成形質量優異，尺寸控制到位。這說明多數參賽選手較好地掌握了各項目的施焊技術。外觀成形不好是造成通用項目扣分的主要原因，包括咬邊和焊縫超高、寬度差超標等，說明部分參賽選手對焊縫外觀檢驗尺寸要求掌握不夠，另外，也有部分參賽選手是由于競賽時心理壓力過大而造成外觀的失分，而在實際核電產品施焊時，按技術要求是允許對焊縫表面進行打磨或修補的。從競賽項目來看，不銹鋼小管全氬弧焊的成績最好，其次是碳鋼大管焊，然后是板仰焊，成績相對較差的項目是管板焊。對于不銹鋼小管焊，射線檢驗達到I級片的焊縫近90%，其中I級無任何缺陷的焊縫近70%。這是由于參賽選手在實際產品施焊時普遍掌握和采用搖擺焊技術，明顯提高了焊縫的內部質量、改善了焊縫的外觀成形。對于管板焊，部分焊縫外觀成形相對較差，個別焊縫甚至存在未焊透、表面氣孔、表面夾渣等現象。造成板仰焊和管板焊項目成績不高的主要原因是大部分核設備制造單位在實際產品制造過程中采用仰焊位焊條電弧焊及管板角接焊條電弧焊進行打底、填充與蓋面的情況不多，大部分選手在實際工作中很少碰到這類焊縫形式和采用焊條電弧焊焊接這類產品，所以導致部分選手成績不太理想，也說明部分選手未完全掌握這兩種焊縫的焊接技巧，特別是管板角接頭焊條電弧焊打底的技能。障礙管焊專用項目，大部分試件的內部質量優良，外觀成形也較好，總體成績較為理想。參加該專用項目的參賽選手面較窄、大部分是來自核電主設備安裝制造單位的主力焊工，技術功底較為扎實，大多有較為豐富的困難位置和類似障礙管的焊接施工經驗，掌握了障礙焊的施焊手法和關鍵要領，同時采用的氬弧焊槍經過了專門的改裝，改善了背面焊縫不可見處的焊接可操作性，提高了背面焊縫的焊接質量。管子-管板補焊專用項目，大部分試件內部質量優良，外觀成形美觀，尺寸控制準確，總體成績優異。參加該專用項目的選手基本都是核電主設備制造安裝單位的主力焊工，大都有非常豐富的鎳基管子-管板焊接或補焊的經驗，技術熟練，焊縫質量較高。

4結束語

本次核電行業焊工技能競賽項目設置緊密結合核電行業特點，設置的項目有較高的代表性、典型性，具有較強的解決現場實際問題的實踐意義，檢驗評分標準設置考慮較為合理、全面，通過競賽培養和選拔出一批操作技能過硬、心理素質優良、綜合水平高的焊接技能人才，很好地起到了鍛煉人才、選拔人才的目的，在核電行業范圍內形成了良好的“學技術、比技能”的氛圍。同時建議：（1）焊工技能競賽項目設置可進一步結合核電行業特點和焊接技術的應用情況，如增加半自動混合氣體保護焊項目，不銹鋼管焊接項目可考慮采用氬電聯焊的方式等。（2）在檢驗評分標準，特別是外觀檢驗評分標準方面應進行更加深入細致的調研和論證，使設置的檢查項目和分值更加科學合理。（3）為考查焊工的綜合技能，可考慮探索設置一些綜合性的競賽項目，如給出一定的條件，要求選手按圖組裝并焊接或修補出一個小型的或局部的容器類零件或其他類型的零件，焊接方法也不一定限于一種或兩種。

參考文獻：

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[2]張友權，戴為志．全國工程建設焊工技術比賽回顧與展望[J]．焊接技術，2001（z1）：19-26

[3]國家核安全局．民用核安全設備焊工焊接操作工資格管理規定（HAF603）[M]．北京：中國法制出版社，2008．

[4]ASME鍋爐及壓力容器委員會焊接分委員會．ASME第IX卷[S]．北京：中國石化出版社，2004．

[5]法國核島設備設計建造及在役檢查規則協會．RCC-MS篇[S]．上海：上海科學技術文獻出版社，20100.

作者：胡安中 張發云 趙立彬 趙國斌 劉紅 黃炳臣 單位：環境保護部核與輻射安全中心