民用核安全设备焊工技能竞赛总结探析范文

摘要：介绍了第一届民用核安全设备焊工技能竞赛的相关情况，从竞赛项目设置、检验评分标准和竞赛成绩等几方面，对竞赛活动进行系统地回顾与总结，以期为后续相关竞赛活动提供有益的借鉴与参考。

关键词：民用核安全设备；焊工；技能竞赛

焊工是民用核安全设备活动中一种非常重要的特种工艺人员。对于民用核安全机械设备来讲，焊接的好坏决定着整个设备的质量，而要保证焊接的质量和稳定性，就需要焊工有扎实的理论知识、高超的实际操作技能和强烈的核安全意识[1]。焊工技能竞赛举办的主要目的是要提升行业焊工技能水平，培养和选拔优秀焊接技能人才，形成学技术、比技能的良好氛围[2]。为总结经验，进一步提升办赛水平，本文从竞赛项目设置、检验评分标准和竞赛成绩等方面，对竞赛进行系统地回顾与总结，探讨并提出核电行业焊工技能竞赛需要改进和提高的方面。

1竞赛概况

2016年12月8日至9日，由国家核安全局指导，中国职工焊接技术协会主办，中国核工业二三建设有限公司承办的第一届民用核安全设备焊工技能竞赛在广东惠州举行。此次竞赛活动是核电行业系统首次举行的全行业焊工技能竞赛，竞赛内容包括理论考试、通用项目比赛和专用项目比赛，其中通用项目比赛分碳钢板对接仰焊（焊条电弧焊，以下简称板仰焊）、不锈钢小管对接斜45°立向上焊（氩电联焊，以下简称不锈钢小管焊）、碳钢大管对接斜45°立向上焊（插入式、焊条电弧焊，以下简称碳钢大管焊）和碳钢管板水平固定立向上焊（焊条电弧焊，以下简称管板焊）等4个项目，专用比赛包括三面加障碍碳钢管对接焊（水平固定、手工钨极氩弧焊，以下简称障碍管焊）和蒸汽发生器管子-管板封口焊缝维修补焊（仰焊位、手工钨极氩弧焊，以下简称管子-管板补焊）等2个项目，共有22家核安全设备制造、安装单位的90名焊工参加此次技能竞赛。此次技能竞赛主要依据HAF603《民用核安全焊工焊接操作工资格管理规定》和ASME标准第IX卷《焊接和钎接评定标准》等核电焊接标准[3-5]，设置竞赛项目和评分标准，对参赛选手焊接技能水平进行客观公正地评判

2竞赛项目设置及评分标准

2.1项目设置原则为最大限度地检验核电行业焊工现状，体现核电行业特色，通过以赛促练提升核电行业焊工技能水平，实际操作竞赛分为通用项目和专用项目两种，通用项目为核安全设备制造安装维修阶段经常接触和使用的焊接方法、材料和试件形式的焊接项目，而专用项目为核电行业制造安装维修所特有的部分特色焊接项目，各单位选手根据自身情况选择参加通用项目或专用项目的竞赛。

2.2通用项目根据现阶段核电制造安装阶段焊接工艺的使用情况，选取部分典型的焊接项目为竞赛项目，这些项目的特点：一是有代表性和典型性，焊接方法、试件形式和材料为常用的，即为各单位焊工平常使用度相对较高的项目；二是项目有一定的难度，能较好地体现核级焊工的操作技能，能较好地比出水平，体现一定的核电行业的特点；三是试件的可检验性好且有统一的检验标准，即有可比性。基于以上原则，选取了板仰焊、碳钢大管焊、不锈钢小管焊和管板焊等4个项目作为通用竞赛项目，这4个项目涉及2种焊接方法（焊条电弧焊（SMAW）和手工钨极氩弧焊（GTAW）），涵盖了最典型的接头形式（板对接、管对接、管-板角接）和焊接操作难度大的焊接位置（仰焊、斜45°固定焊、水平固定全位置焊），能够展示当前核电行业设备制造、安装焊工典型操作技艺。具体项目设置见表1。

2.3专用项目按照突出民用核安全设备焊接特点和难点、模拟解决现场实际焊接难题的原则，结合近年来核电行业典型质量事件的经验反馈，选取障碍管焊和管子-管板补焊两个项目作为专用项目进行竞赛。2.3.1障碍管焊障碍管焊是模拟核电厂安装现场由于厂房空间 限制，而必须采取特殊焊接手法进行焊接的场景，焊接时由于位置的限制，焊工只能观察到管道焊口的正面部分而无法看到焊口的后半部分，焊工只能借助镜面反射成像原理，通过观察镜子中的熔池来进行焊接操作。这是一项长期摸索、总结提炼出来的特殊操作技术，没有扎实的焊接基本功是不可能焊出优质的焊接接头，在实际工作中能解决困难位置的焊接难题。障碍管焊管材质为：20钢，规格尺寸为：准60mm×3.5mm，焊丝为：ER50-6，准2.0mm。其试件尺寸及布置详见图1。2.3.2管子-管板补焊蒸汽发生器管子-管板封口焊的可靠性直接影响到核设施的安全性，如果传热管与管板连接的封口焊焊缝产生裂纹，会使蒸汽发生器出现泄漏，导致放射性物质污染扩散，甚至引发反应堆失水事故，危及到核设施的安全。封口焊补焊返修，能够恢复蒸汽发生器的功能和作用。作为核电厂蒸汽发生器现场返修的有效措施，封口焊返修补焊焊接操作技术是保证返修质量的有效手段。该项目施焊位置为仰位，加之镍基合金的焊接难度以及封口焊的接头特点，对焊工技能水平提出了很高的要求。管子-管板补焊母材为：SB-163UNSN06690（换热管准17.48mm，壁厚1.01mm）+低合金钢带690镍基堆焊层，孔桥尺寸7.162mm，试板封口焊并探伤合格后，机加补焊凹槽。焊材为：实芯焊丝INCONEL52M、准0.9mm，保护气体：Ar+He（50%Ar+50%He）。试件尺寸及布置详见图2，补焊用凹槽规格尺寸详见图3。 以上两个专用项目的选择比较有典型性，技术难度高，其中障碍管焊是核电安装阶段经常碰到的难度较大的焊接项目，管子-管板补焊是核电制造和维修阶段均需要解决的难度较大的焊接项目，都是很有代表性的高难度制造安装维修焊接项目。

2.4检验项目及评分标准2.4.1检验项目竞赛通用项目和专用项目分别进行外观检验、射线检验或液体渗透检验。各项目的检验项目详见表2。2.4.2评分标准竞赛项目检验评分标准主要依据HAF603的规定并结合各竞赛项目的特点，本着突出考查焊工操作技能水平的角度，设置各竞赛项目的外观检验、射线检验和液体渗透检验的评分标准。外观检验主要从外观尺寸、焊缝成形、焊接缺陷等方面量化形成相应的检查项目和分值，射线检验和液体渗透检验主要从有无缺陷，以及缺陷的性质、数量等方面量化形成相应的评分项目和分值，重点检验焊缝外观成形细节和内部质量，能够较好地考查焊工相应竞赛项目的操作技能水平和熟练程度。通用项目外观检验的检查项目详见表3。以上外观检验项目的设置比较齐全，加上相应的射线检验和液体渗透检验，完整体现了核级焊工考试和实际施焊工作中的相关检验要求，能较好地评价焊工在各种复杂施焊条件下熔敷优质焊接头的能力，并能较为真实地检验和评比焊工的实际操作技能水平。

3竞赛成绩

3.1总体成绩情况本次竞赛共有22家单位90名焊工代表参加，其中参加通用项目竞赛71人，参加障碍管焊专用项目竞赛23人，参加管子-管板补焊专用项目竞赛16人。竞赛总成绩为20%理论成绩和80%实际操作成绩之和，通用项目和两个专用项目分别计算成绩，通用项目总成绩、理论成绩、各项目成绩分布情况见图4、图5、图6。3.2成绩分析参赛选手的理论成绩较好，其中90分以上占34%，80分以上占70.4%，说明参赛选手较好地掌握了核电焊接的基本专业理论知识、核安全文化及核质保知识，具备较高的焊接专业素质和核安全意识。通用项目中，大部分试件的内部质量很好，不少可达到核I级焊缝的无损检验标准，大部分试件的表面成形质量优异，尺寸控制到位。这说明多数参赛选手较好地掌握了各项目的施焊技术。外观成形不好是造成通用项目扣分的主要原因，包括咬边和焊缝超高、宽度差超标等，说明部分参赛选手对焊缝外观检验尺寸要求掌握不够，另外，也有部分参赛选手是由于竞赛时心理压力过大而造成外观的失分，而在实际核电产品施焊时，按技术要求是允许对焊缝表面进行打磨或修补的。从竞赛项目来看，不锈钢小管全氩弧焊的成绩最好，其次是碳钢大管焊，然后是板仰焊，成绩相对较差的项目是管板焊。对于不锈钢小管焊，射线检验达到I级片的焊缝近90%，其中I级无任何缺陷的焊缝近70%。这是由于参赛选手在实际产品施焊时普遍掌握和采用摇摆焊技术，明显提高了焊缝的内部质量、改善了焊缝的外观成形。对于管板焊，部分焊缝外观成形相对较差，个别焊缝甚至存在未焊透、表面气孔、表面夹渣等现象。造成板仰焊和管板焊项目成绩不高的主要原因是大部分核设备制造单位在实际产品制造过程中采用仰焊位焊条电弧焊及管板角接焊条电弧焊进行打底、填充与盖面的情况不多，大部分选手在实际工作中很少碰到这类焊缝形式和采用焊条电弧焊焊接这类产品，所以导致部分选手成绩不太理想，也说明部分选手未完全掌握这两种焊缝的焊接技巧，特别是管板角接头焊条电弧焊打底的技能。障碍管焊专用项目，大部分试件的内部质量优良，外观成形也较好，总体成绩较为理想。参加该专用项目的参赛选手面较窄、大部分是来自核电主设备安装制造单位的主力焊工，技术功底较为扎实，大多有较为丰富的困难位置和类似障碍管的焊接施工经验，掌握了障碍焊的施焊手法和关键要领，同时采用的氩弧焊枪经过了专门的改装，改善了背面焊缝不可见处的焊接可操作性，提高了背面焊缝的焊接质量。管子-管板补焊专用项目，大部分试件内部质量优良，外观成形美观，尺寸控制准确，总体成绩优异。参加该专用项目的选手基本都是核电主设备制造安装单位的主力焊工，大都有非常丰富的镍基管子-管板焊接或补焊的经验，技术熟练，焊缝质量较高。

4结束语

本次核电行业焊工技能竞赛项目设置紧密结合核电行业特点，设置的项目有较高的代表性、典型性，具有较强的解决现场实际问题的实践意义，检验评分标准设置考虑较为合理、全面，通过竞赛培养和选拔出一批操作技能过硬、心理素质优良、综合水平高的焊接技能人才，很好地起到了锻炼人才、选拔人才的目的，在核电行业范围内形成了良好的“学技术、比技能”的氛围。同时建议：（1）焊工技能竞赛项目设置可进一步结合核电行业特点和焊接技术的应用情况，如增加半自动混合气体保护焊项目，不锈钢管焊接项目可考虑采用氩电联焊的方式等。（2）在检验评分标准，特别是外观检验评分标准方面应进行更加深入细致的调研和论证，使设置的检查项目和分值更加科学合理。（3）为考查焊工的综合技能，可考虑探索设置一些综合性的竞赛项目，如给出一定的条件，要求选手按图组装并焊接或修补出一个小型的或局部的容器类零件或其他类型的零件，焊接方法也不一定限于一种或两种。

参考文献：

[1]李天舒．民用核安全设备焊工资质管理[J]．核安全，2010（1）：19-20．

[2]张友权，戴为志．全国工程建设焊工技术比赛回顾与展望[J]．焊接技术，2001（z1）：19-26

[3]国家核安全局．民用核安全设备焊工焊接操作工资格管理规定（HAF603）[M]．北京：中国法制出版社，2008．

[4]ASME锅炉及压力容器委员会焊接分委员会．ASME第IX卷[S]．北京：中国石化出版社，2004．

[5]法国核岛设备设计建造及在役检查规则协会．RCC-MS篇[S]．上海：上海科学技术文献出版社，20100.

作者：胡安中 张发云 赵立彬 赵国斌 刘红 黄炳臣 单位：环境保护部核与辐射安全中心