國產(chǎn)Q345R(RIC)特厚鋼板的監(jiān)理檢查

許國輝，陳允軒，郭福軍(南京三方化工設(shè)備監(jiān)理有限公司，江蘇 南京 210000)

0 引言

隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，石化及化工設(shè)備國產(chǎn)化生產(chǎn)能力的提升，裝置設(shè)備更新?lián)Q代加快，對特種裝備所需原材料的要求越來越高，極厚鋼板的需求量越來越大，對鋼板的高強度、高韌性、易焊接、耐腐蝕等多樣化性能要求越來越高[1]。用戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求和安全性能越來越重視，在設(shè)備原材料制作過程中，第三方監(jiān)理對設(shè)備原材料進行質(zhì)量跟蹤督查越來越受到最終用戶的青睞。本文主要介紹某鋼廠制造的219 mm特厚抗氫板Q345R(RIC)監(jiān)造檢查跟蹤情況，以期對相似項目工程的產(chǎn)品質(zhì)量管理、監(jiān)理監(jiān)督檢查提供幫助或有所助力。

1 本文涉及抗氫特厚鋼板的監(jiān)理依據(jù)及監(jiān)理重點

依據(jù)Q345R(RIC)特厚鋼板作為主要材質(zhì)所制造的冷高壓分離器(V9105)制造及驗收工程技術(shù)條件、相關(guān)標準、制造廠相關(guān)工藝、業(yè)主及各方相關(guān)變更單和往來郵件，對本項目板材進行過程監(jiān)造。由于煉鋼過程屬于高危、復雜、連續(xù)過程，根據(jù)現(xiàn)場情況，依托該鋼廠質(zhì)保體系，主要監(jiān)控審查相關(guān)過程記錄，對冶煉過程、鍛壓成型、軋制加工、熱處理、無損探傷、理化分析、尺寸外觀等主要過程進行巡查見證。

1.1 冶煉過程檢查

本項目原材料采用電爐冶煉、真空脫氣設(shè)備與鋼包精煉爐聯(lián)合工藝進行精煉，生產(chǎn)的細晶粒鋼，由于煉鋼屬于連續(xù)、高危工作，我方根據(jù)現(xiàn)場情況，在監(jiān)造過程中主要監(jiān)控相關(guān)記錄數(shù)據(jù)，檢查是否符合制造工藝要求，包括噴鈣處理、微量元素添加等工序，對熔煉分析數(shù)據(jù)按爐進行檢查，對主要化學元素、微量元素和碳當量進行分析比對，與技術(shù)協(xié)議及相關(guān)標準相符，滿足使用條件。

1.2 鍛壓成型檢查。

由于鋼錠鍛壓成型的好壞直接影響板材成型的質(zhì)量，因此尺寸外觀檢查比較重要，要嚴格符合相關(guān)要求。鋼錠鍛制后厚度較大，不能符合軋機軋制要求，需要刨除多余的厚度，，給生產(chǎn)加工增加工作量，且容易形成凹凸不平缺陷，鍛制厚度較小或尺寸不符合工藝要求，將不能滿足后續(xù)加工，增加后續(xù)工作量，耽誤生產(chǎn)進度。鍛制后表面質(zhì)量需要嚴格檢查，表面不平整、較大的凹坑/凸起、縮孔、裂紋等缺陷要完全清除[2]，避免后續(xù)對軋制工序造成質(zhì)量影響。

1.3 軋制成型檢查

鋼板的軋制成型控制至關(guān)重要，如果在軋制時對工藝質(zhì)量控制不嚴，就會產(chǎn)生較多麻點、壓痕等缺陷，因此對軋制前溫度、軋制中控制、軋制后緩冷進行監(jiān)控，極厚板在800 ℃以下氧化速度較慢，隨著溫度升高，氧化速度明顯加快，達到1 300 ℃后急劇增加，因此鍛坯出爐/軋制前溫度控制在1 200～1 300 ℃之間[3]，通過儀器檢查記錄，軋制過程中通過設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)檢查軋道次數(shù)和每次下壓量，高壓水噴除氧化層，確保符合工藝要求，軋制成型后必須經(jīng)過堆垛緩冷處理[4]，主要作用使鋼板組織均勻化、防止溫差大形成裂紋，脫除內(nèi)部氫，緩冷處理未結(jié)束前，不允許進行下道工序。

1.4 熱處理檢查

鋼板軋制后，為了改善鋼板相關(guān)力學性能，進一步均勻組織結(jié)構(gòu)，細化內(nèi)部晶粒狀態(tài)，按照產(chǎn)品制造工藝及相關(guān)要求需要對鋼板進行正火+回火熱處理工藝，熱處理板材入爐前，做好支撐防護，根據(jù)板材規(guī)格尺寸確定支撐放置數(shù)量和位置，防止加熱過程發(fā)生變形，加熱保溫過程，通過加熱爐儀表監(jiān)控記錄，確保板材溫升、保溫溫度、熱處理時間符合相關(guān)要求。

1.5 無損探傷檢查

鋼板軋制后進行無損檢測，可以在不破壞板材的基礎(chǔ)上，通過相關(guān)媒介與板材之間的相互作用來檢測被檢產(chǎn)品的表面及內(nèi)部缺陷，并根據(jù)不同的檢測手段來判斷材料內(nèi)部的缺陷形式。目前主要檢測手段有超聲檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測，針對本項目要求，對鋼板進行100%超聲波探傷檢查，探傷標準NB/T47013，TI級合格；距離鋼板邊緣100 mm范圍內(nèi)，還應(yīng)按照NB/T47013.3附錄D進行100%超聲斜探頭檢測，在監(jiān)理過程中，監(jiān)督見證超聲檢查過程，確保板材無內(nèi)部缺陷存在。

1.6 成品理化檢查

鋼板軋制制作完畢后，對鋼板進行整體檢查，對尺寸監(jiān)理檢查，依據(jù)合同要求的尺寸，并且符合GB/T 713中尺寸偏差要求，外觀采用目視檢查，不能有明顯外觀凹坑、裂紋等外觀缺陷，鋼板的相關(guān)理化檢驗項目應(yīng)逐一取樣檢查，相關(guān)理化項目主要有：化學成分、拉伸試驗、冷彎試驗、沖擊試驗、布氏硬度、金屬夾雜物、晶粒度、超聲波探傷、HIC試驗、SSC試驗，每種檢驗項目相關(guān)的取樣方法、取樣數(shù)量、取樣位置及取樣狀態(tài)依據(jù)標準和合同規(guī)定，監(jiān)理見證檢查相關(guān)試驗，審查最終記錄報告，確保最終交付用戶的特厚鋼板檢驗結(jié)果符合相關(guān)標準及技術(shù)條件的要求。

2 監(jiān)理中發(fā)現(xiàn)的主要問題

2.1 鍛造產(chǎn)生的缺陷

鋼材采用鍛軋結(jié)合工藝，鋼錠外協(xié)鍛造后，回廠檢查發(fā)現(xiàn)鍛坯上下表面存在大量大深度鍛造裂紋，并且表面平面度較大，經(jīng)與鍛造廠家聯(lián)系反饋，是因為鍛造中溫度較低時，未及時進爐加熱而繼續(xù)鍛造形成的裂紋，最終導致軋機無法直接進行軋制，對后續(xù)鋼板軋制和交貨期均有較大影響。

2.2 板材內(nèi)部缺陷，無損探傷不合格

鋼板軋制完畢后，進入成品庫前，對其進行全面100%UT檢測，對其見證檢查，其中發(fā)現(xiàn)兩張鋼板有內(nèi)部折迭缺陷，其中鋼板1發(fā)現(xiàn)二處缺陷，缺陷集中在邊部，鋼板2發(fā)現(xiàn)一處缺陷，缺陷集中在中間位置，對此我方判定板材無損檢測不符合探傷標準NB/T 47013，板材不合格。

2.3 外觀成型缺陷

在加工制作后，檢查鋼板上下表面，發(fā)現(xiàn)部分麻點、劃傷、壓痕缺陷，經(jīng)現(xiàn)場了解主要為調(diào)運、放置、磕碰產(chǎn)生，部分缺陷深度達到了8 mm，端部豁口缺陷，主要是在板材定尺切割時，由于板材特厚，導致操作不當產(chǎn)生的豁口缺陷，部分豁口深度達到了14 mm。對于以上缺陷，不符合GB/T 713標準要求。

3 問題的處理及造成的影響

3.1 對于鍛坯不能滿足軋制要求問題處理及影響

如果鍛坯重新返廠整改處理，鍛造廠重新安排加工制造，費時費力，將影響最終交貨期，并且鍛坯表面凹凸不平，大量鍛造裂紋，二次鍛造也不能完全消除缺陷，并且考慮到合同交貨期問題，重新補料生產(chǎn)無法滿足合同交貨期。最終經(jīng)過討論研究，結(jié)合最快工藝路線，某鋼廠采用火焰清理方法對鍛造坯表面缺陷進行清理。清理初期采用整體上下面全部扒皮方式進行清理，但處理完畢后仍發(fā)現(xiàn)部分缺陷未清理完畢，因鋼板軋制對鍛造坯整體尺寸有要求，同時為保證軋制后鋼板尺寸符合合同要求，采取缺陷位置重點清理，缺陷位置圓滑過渡的方法進行清理，確保雙邊尺寸滿足加工生產(chǎn)要求。由于鍛坯質(zhì)量不合格問題，直接導致生產(chǎn)過程中工序增加，間接導致后續(xù)板材軋制后無損檢測不合格，間接導致交貨期滯后。

3.2 對于板材無損檢測探傷不合格問題處理及影響

如果直接報廢重新投料加工，勢必不能滿足交貨期要求，如果清除缺陷，修補處理，是否能滿足設(shè)備性能要求，對此我方催促鋼廠迅速與設(shè)計院及業(yè)主溝通聯(lián)系，并且及時將此問題反饋給業(yè)主方。經(jīng)過多方溝通協(xié)調(diào)，確定鋼板1重新定尺計算，將包含缺陷的部分切除，保證最大加工尺寸，鋼板2做報廢處理，將重新投料加工制作，更換鍛造廠家，調(diào)整改進鍛造工藝。對此直接導致成本增加，工期延長，最終交貨期延期2個半月，對業(yè)主造成的影響很大。

3.3 對于板材外觀缺陷問題處理及影響

對于表面缺陷，鋼廠計劃進行補焊修磨工作處理，我方不允許，認為鋼廠不具備處理條件，并且根據(jù)技術(shù)協(xié)議，未經(jīng)業(yè)主和總包方同意，任何人不得對板材進行修補，對此問題情況及時反饋給業(yè)主方，最終各方溝通聯(lián)系，鋼廠不再對表面缺陷進行處理，要求設(shè)備制造廠進行修補，修補前提交修補方案，并且必須經(jīng)過總包和業(yè)主方批復。對此給設(shè)備制造廠增加工作量，增加成本費用和負擔，同時設(shè)備制造廠制造工期將延長。

4 對特厚板監(jiān)理檢查的工作啟示

4.1 鍛軋工藝中鍛坯成型質(zhì)量的好壞是板材合格的前提

由于外協(xié)廠家生產(chǎn)過程未嚴格按照工藝執(zhí)行，導致鍛造時溫度較低，使鍛坯表面產(chǎn)生裂紋，并且鍛造廠家未及時采取補救措施，造成鍛坯較多的表面缺陷，為后續(xù)板材的生產(chǎn)和質(zhì)量埋下了很多隱患，最終導致工作量加大，工期延誤。因此對外協(xié)鍛造廠的管控是至關(guān)重要的，不僅要審查相關(guān)資質(zhì)硬件，還要對其質(zhì)量進行管控，對加工工藝進行調(diào)整改進，對于不能滿足要求的鍛造廠家，及時向業(yè)主預警，及時整改或更換，重新選擇技術(shù)經(jīng)驗豐富的生產(chǎn)廠家，確保鍛坯的成型質(zhì)量。

4.2 發(fā)現(xiàn)問題，處理問題，協(xié)調(diào)溝通，避免造成更大損失

監(jiān)理在板材加工制作過程中，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理，及時調(diào)整處理方案，及時補救，避免問題擴大。發(fā)現(xiàn)無損探傷不合格時，及時迅速地反饋給業(yè)主方，使各方能迅速的整理出處理方案，大大縮短問題處理的時間，給板材交付爭取較多時間。發(fā)現(xiàn)表面問題時，及時與現(xiàn)場溝通，更換吊具，采取增加保護墊等措施，防止表面劃痕、壓痕、麻點等缺陷的大量產(chǎn)生。端部豁口缺陷問題，要求車間更換切割工具，安排經(jīng)驗豐富技術(shù)高超的工人操作，避免切割時出現(xiàn)較多缺陷。同時在整體制作過程中，及時向總包和業(yè)主方反饋和預警，出現(xiàn)問題及時溝通處理，使項目安全穩(wěn)定的向前推進。

5 結(jié)語

本項目通過第三監(jiān)理，嚴格把控各工序制作制造質(zhì)量，最終圓滿完成了用戶方賦予的任務(wù)。所監(jiān)理的該批Q345R(RIC)特厚鋼板各項性能指標均已達到相關(guān)標準及技術(shù)條件要求，甚至某些性能達到國際一流水準，為后續(xù)特種設(shè)備產(chǎn)品制造提供了基礎(chǔ)保障。