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不锈钢管的外观/表面质量和目测检验(上)

2017-10-11何德孚王晶滢

焊管 2017年1期
关键词:不锈钢管表面质量瑕疵

何德孚,王晶滢,2

(1.上海久立工贸发展有限公司,上海 200135;2.浙江德传管业有限公司,浙江 湖州313105)

不锈钢管的外观/表面质量和目测检验(上)

何德孚1,王晶滢1,2

(1.上海久立工贸发展有限公司,上海 200135;2.浙江德传管业有限公司,浙江 湖州313105)

为了促进不锈钢焊管和无缝钢管制造质量的进一步提升,减少工贸争议发生,从比较欧、美、日不锈钢管标准中有关条款的细节差异及发展入手,分析了钢管制造方法对表面质量的影响,特别是塑性变形不均匀或局部化,退火过程即再结晶对表面织构及瑕疵的不良影响。讨论了冷精整,即光拔或光轧、酸洗、目测及修整工序的重要性及掌控细节。提出了直道等可目测到表面瑕疵都应该列为不锈钢管的一致性修整要求,金相试验不能用于不锈钢管耐腐蚀性及表面质量的评估,以弥补现有标准的不足。

不锈钢管;制造方法;表面瑕疵;目测检验;表面粗糙度;表面织构;塑性变形局部化;再结晶

Abstract:In order to further promote the manufacturing quality of stainless steel welded pipe and seamless steel pipe,reduce the trade dispute,in this article,it compared the relative clauses detail differences and the development of stainless steel pipe standard of Europe,the United States and Japan,analyzed the influence of steel pipe manufacturing method on appearance quality,especially the harmful influence of uneven plastic deformation or localization,annealing process namely the recrystallization on surface texture and defects.It also discussed the importance of cold finishing,namely light drawing or light rolling,pickling,visual inspection,and the repair and maintain process,as well as the control details.Put forward that straight marks and other imperfections detected by VT should be listed as the consistent repair and maintain requirement,metallographic test cannot be used for evaluation of stainless steel pipe corrosion resistance and surface quality,in order to make up for the insufficient of existing standards.

Key words:stainless steel pipe;manufacturing method;surface imperfections;visual inspection;surface roughness;surface texture;plastic deformation localization;recrystallization

耐蚀性是不锈钢管区别于其他钢种的重要特性。保证其耐蚀性的3个基本要素分别为:①不锈钢管的内外表面质量;②不锈钢管的化学成分;③不锈钢管的微观组织。近十年笔者在从事不锈钢管生产和工贸技术监督工作中发现,不锈钢表面质量在无缝和焊接不锈钢管的生产过程很容易被忽视,因而经常引发工贸争议的多发问题。本研究将在文献[1]基础上从比较欧、美、日不锈钢管标准中有关条款的细节差异及发展入手,分析不锈钢管表面状态或外观质量的3个核心层次,指出它们与不锈钢管的制造过程,特别是成型方法的相关性,强调精整和目测检验工序的重要性及必须注意的细节。以弥补文献[1]的不足并与业内人士共商,促进不锈钢焊管和无缝管制造质量的进一步提升。

1 重要术语

为了便于讨论,首先明确几个重要的英文术语的中文译法或其内含。

1.1 精整(finish)

精整(finish)是指只从工件表面除掉极薄材料层或不除掉材料,以降低表面粗糙度或强化其表面性能的一系列表面精或光整加工[2],对不锈钢(管)来说是强化其表面耐腐蚀性的不可或缺的特定加工工序。细磨、研磨、抛光、光轧或光拔都应属于这类加工工序。欧美钢管标准所称hot finished(热精整)、 cold finished(冷精整)及 mill finished(轧制精制)都应该是指批量生产中最后一道减壁、减径或减断面率极小(1.5%)甚至更低(0.5%)的光轧或光拔。把finish简单化地译为“加工”会抽去其十分严重的精髓。根据实际状况合理选择批量生产中的精整方法对保障表面质量具有决定性意义。

1.2 做工(workmanship)或精工细作(workmanlike finish)

做工(workmanship)或精工细作(workmanlike finish)都是指手工操作或精工细作的技艺,意味着精整应由训练有素的技工作精心操作。实际就是指钢管表面质量修磨。如果采用磨削方式,应该用很细或由粗到细的砂轮(砂带)缓慢地变换方向,交叉地磨光,以消除表面瑕疵,达到表面光整一致性目的,不能简单的译为工艺或加工。文献[3]中把它译为“工艺质量”或许也是可取的一种处置,不过其实质是除了批量生产中安排精整工序,还必须附加必要的手工修磨或修整。

1.3 缺陷(defect)和瑕疵(imperfection)

欧洲每一项钢管标准和美国石油管道标准中都会同时出现缺陷(defect)和瑕疵(imperfection)这两个词,其他美国标准则常用缺损或损伤(flaw)代替后者。到目前为止,在我国一些加工行业英汉词典及材料标准中,两者大都混为一谈而不加区分。20多年前欧美可能也是如此,但目前都已有明确区分(见表1)。这是因为现代材料科学已确认材料强度计算中的连续性假设实际上是不存在的,包括不锈钢在内的实际工程材料中总是包含许多不连续性(discontinuities)或不一致性(irregularities),而当代NDT虽然已经可以检测到很细小的各类瑕疵,但其检测范围仍然是有限的。欧美在用词上并未完全一致,但瑕疵是NDT的结果,而缺陷则是评估(evaluation)的结论,则已完全统一。需要注意以下几点:①NDT和评估是彼此有联系又有不同内含的概念;②钢管表面和内部的NDT方法很多(见表2),但是ASME BPVC:2013中确认的表面NDT方法却只有几种(见表3),其原因值得思考。对钢管内壁,PT很难实施,VT就成为唯一实用方法;③从尺度上讲,瑕疵可能是微观的(晶格尺度为纳米级及晶粒尺度为微米级)或宏观的(毫米级)。目前所有实用NDT方法实际仍只限于宏观尺度。ENISO 5817:2014(钢、镍、钛合金焊接接头瑕疵分级)中焊缝内部瑕疵列有裂纹和微裂缝[4]。后者的定义为放大50倍可分辨出的裂纹。同时指明该尺度的微裂纹尚不能用任何NDT方法检测,只能通过专门设计的某些抗裂试验方法,实质是用特定扩展微裂方法作评估。文献[5]也明确指明UT检测不到晶粒尺度的不连续性。文献[6]指明ET可检测出最小表面裂纹尺度为(0.5 mm×5.08 mm)或(1.27 mm×2.54 mm)。 文献[7]指出介观(mesoscopic)尺度(0.1~10 μm)的内应力目前尚无法测定。由表3可见,晶间腐蚀裂纹不能用金相试验评估。认识上述瑕疵的NDT和缺陷的评估技术现状很重要,否则就会造成许多莫名的争议。有的实验室把200倍金相试样上照片所见的裂缝判定为晶间腐蚀裂纹即为一例。

表1 国外相关材料标准中给出的缺陷或瑕疵术语定义[4]

表2 金属材料实用NDT方法适用性能比较[8]①

表3 表面瑕疵的NDT(E)检测方法①

1.4 织构(texture)和表面织构(surface texture)

织构(texture)和表面织构(surface texture)是描述不锈钢类多晶体材料中晶粒方向、大小和形状分布特征的重要概念或代名词,其不仅决定了材料的强韧性等力学性能和耐蚀性能,也是产生各种内部或表面瑕疵的要因;不同加工过程所产生的织构是不相同的;铸、轧、焊、热处理都可能改变织构而形成材料性能和瑕疵的不同特征。许多人总认为无缝管的性能总是优于焊管,实际上可能并非必定或必然如此,一个重要原因就是前者的表面织构比后者更难以掌控或优化。这对要求耐SCC、孔蚀、缝蚀或热机械疲劳的不锈钢和耐热钢管来说尤其重要[7,9-17]。笔者试图以此切入阐明表面质量的本质和监管,不当之处诚请批评指正。

2 国内外不锈钢管标准中外观质量条款

2.1 欧洲不锈钢管标准

2004年以后欧盟统一颁布的EN 10216-5《压力应用无缝不锈钢管》、EN 10297-7《机械结构用无缝不锈钢管》、EN 10217-7《压力应用焊接不锈钢管》及EN 10296-2《机械结构用焊接不锈钢管》4个不锈钢管标准中,外观质量一节有几乎完全相同的条款:

(1)钢管内外表面不得存在可目测到的缺陷。

(2)钢管内外表面必须采用规定的制造方法精整,包括经过适当的热处理。通常这种精整所有表面瑕疵均已作了一致性的表面修整。

(3)只能采用磨或刮削方法进行表面瑕疵修整,修整后修整部位壁厚不得小于最小规定值,所有修整部位应光顺地过渡到钢管的轮廓。

(4)侵害到所规定最小壁厚的表面瑕疵必须判为缺陷,包含此类缺陷的钢管必须判定为不符合标准。

(5)仅在购方同意时才能允许对焊缝进行修补,修补应在热处理前进行并经NDT。修补焊缝可添加或不添加填充焊丝,但添加焊丝仅适用于OD≥168.3 mm的焊管。修补长度不得超过焊缝总长度的20%,并必须按所编制的焊接工艺评定规范进行操作。此条款仅为焊管标准所列。

值得指出的是,笔者注意到:①上述第(4)或第(5)条几乎是欧盟所有其他钢管标准,其中包括EN 10216-1《室温压力应用无缝非合金钢管》、EN 10216-2《高温压力应用无缝非合金及合金钢管》、EN 10216-3《压力应用细晶粒无缝合金钢管》、EN 10216-4《低温压力应用非合金及合金无缝钢管》,EN 10217-1《室温压力应用焊接非合金钢管》、EN 10217-2《高温压力应用焊接非合金及合金钢管》、EN 10217-3《压力应用焊接细晶粒合金钢管》、EN 10217-4《低温压力应用非合金电阻焊管》、EN 10217-5《高温压力应用SAW非合金及合金焊管》、EN 10217-6《低温压力应用SAW非合金钢管》,EN 10296-1《机械结构用非合金及合金钢焊管》,EN 10297-1《机械结构用非合金及合金钢无缝管》,EN 10305-1《精密应力无缝冷拔钢管》、EN 10305-2《精密应力冷拔焊接钢管》、EN 10305-3《精密应力冷定径焊接钢管》、EN 10305-4《气和液压系统用无缝冷拔钢管》、EN 10305-5《冷精整方或矩形焊接钢管》、EN 10305-6《气和液压系统用冷拔焊接钢管》所有压力应用、结构或机械应用、精密应用的无缝或焊管标准所共有的[4];②唯一的区别是几乎所有所列的非合金钢管或非不锈钢的其他合金钢管标准中(除EN 10305-1~6、EN 10216-1、和EN 10217-1外)大都还附加“有深度大于5%t或3 mm(两者较小值)的不连续性必须作修整,但深度≤0.3 mm的瑕疵则不必作修整”的文字,而在所有不锈钢管(及精密应用钢管)标准中,是没有这些文字的。显然这是从保障不锈钢的耐局部腐蚀性出发制定的十分必要的合理要求。除不锈钢管以外,其他所有非合金钢管均不具备抗腐蚀和局部腐蚀性,因而也就可允许表面存在0.3 mm甚至更深的不连续性存在,可见这是一条十分重要的原则区别;③EN 10312: 2003, 即薄壁(t=0.6~3 mm)水输送用不锈钢焊管标准的外观质量一节中只包含上述第(1)、第(4)和第(5)条款,另有“焊接条件应严加控制以使焊缝热色差最小而保证耐蚀性不致降低”的叙述。说明该标准所指薄壁不锈钢焊管只要严格控制焊接参数就可以保证耐蚀性所要求的表面质量基本要求而无需另作精整;④焊接钢管只要经过冷拔或冷定径/精整(cold size)都可以达到精密应用要求,其中包括方形及矩形焊管。

2.2 美国ATSM不锈钢管标准

文献[1]中已指出ASTM A376/A376M是美国不锈钢管产品标准对外观质量及精整要求条款中最为详尽的。其核心内容完全跟上述欧标中的前4条条款相近,其他众多不锈钢管产品标准中对此规定却有不少差异:

(1)大多数非管道用不锈钢管(tube)标准,其中包括 ASTM A213/A213M、A249/A249M、A268/A268M、A269、A632、A289/A789M 等都只在“表面状态”一节简单指出必须作酸洗除氧化皮。

(2)大多数管道用不锈钢管(pipe)标准,其中包括ASTM A312/A312M、A358/A358M、A409/A409M、A813/A814M、A814/A814M、A790/A790M及A928/A928M都在“工艺质量、精整和外观(workmanship、finish and appearance)”一 节 中 用“精工细作的精整(workmanlike finish)”这个隐含丰富内含的词概括了上述欧标中第(1)~(3)条要求,并注明磨除表面瑕疵后,壁厚应在允许范围内。根据瑕疵这个术语在ASTM A941中明确定义,可以认为其实质完全与ASTM A376/A376M中的详述要求完全相同。

(3)ASTM A688/A688M和A303M二项超临界热电站及核电站用送水加热器所用不锈钢薄壁管标准同时列有上述“表面状态”及“做工质量、精整和外观”,并特别指明:钢管必须经硝酸和氢氟酸混合液清洗后经流水冲洗、烘干或经光亮退火,不仅规定在制成送水加热器、即承受弯管和扩管加工后不能有裂缝和其他可检测到不连续性或瑕疵(flaws)(此前必须对所有表面瑕疵作精整,否则弯管或扩管时会出现裂缝及其他扩大的瑕疵),而且还得测定内外表面的氯化物含量不超过10.7 mg/m2。说明这类将在高温高压水蒸汽、高负荷(水流量高达1 000 t/h)工作的热交换器用不锈钢薄壁管(t=0.7~0.9 mm)因耐蚀性要求特高而对表面质量精整要求十分苛刻。美国善于生产此类不锈钢焊管的工厂还指出,此类焊管不宜对焊缝作机械修磨,以免产生不合格的壁厚畸变,对焊管做整体精拔或对焊缝作精轧是唯一正确精整途径[18]。

(4)由于美国ASTM标准把镍的质量分数大于25%~35%的不锈钢列为镍合金,这部分高镍不锈钢管被列在ASTM B316等标准中,其中也往往单列有“工艺质量、精整及外观质量”一节,说明这些高镍小直径薄壁不锈钢管也要特别注重表面精整。

(5)医卫、食品、半导体及生化工业应用的超净不锈钢管,ASTM A270中规定其表面应作轧制精整、或80~240目磨料磨光,或电解抛光,后者并可约定按ASME B46.1标准作表面粗糙度Ra测定,但必须同时约定测定方向。

(6)只有 ASTM A511、A778及 A554三项不锈钢管标准中明文规定有:压痕、直道(straightening marks)、模痕、辊痕、细小麻点及氧化皮不认为是缺陷(defects),或尺寸不大于10%t或0.05 mm的瑕疵若购方同意可以允许不作修磨。这是美国标准中对不锈钢管表面质量的最低要求,但前提是购方认同。还要注意这些标准都未列入ASME BPVC作为锅炉压力容器选材标准,即无对应的ASME SA钢管标准。

(7) ASTMA999/A999M 及 A1016/A1016M 两项不锈钢管(pipe和tube)通用材质标准中包含政府采购一节中规定:“每支钢管必须具有均匀的质量及状态即最佳表面值的精整。像划痕、直道、轻微磨痕或压痕、浅孔蚀及氧化皮花纹之类表面瑕疵只要磨除以后壁厚大于其允许公差0.1 mm就认为是可接受的,但瑕疵磨除后必须见底,且修磨处外形轮廓圆整和光顺。”这一段实质上与欧标中规定完全相同的文字早在这二个标准派生前(1996和2002年)就可以从它们的母本ASTM A450/A450M及A530/A530M中找到。说明欧洲标准只是把美国的政府采购要求推广到所有不锈钢钢管表面质量要求而已。而美标的高质量表面要求则必须全面而系统地理解美标才能读懂。

美国不锈钢产品标准中对表面质量有不同的表述,其原因可能是:①ASTM A213、A268、A269等标准的历史已超过60~70年,从专业文献[2,19]及ASME B46.1可查到冷轧、冷拔均能达到3.2~0.8 μm表面粗糙度质量,实际是早已掌握批量生产精轧或精拔的合理操作流程,各种冷热加工金属表面可达粗糙度大致范围如图1所示;②所有称为pipe的不锈钢管生产历史要稍晚一些,其外径较大,而壁厚较小,需采用热轧、热挤压生产方式,或冷轧、冷拔时润滑困难,加上吊运难度增加等原因,使人们一开始就认识到特别注意质量修饰性精整,即手工修磨常常是不可避免的;③除氧化皮(酸洗或钝化)、精整或表面瑕疵修整、表面粗糙度或洁净度3项表面质量层次或等级都是与加工成本想联系的。美国大多数不锈钢管都包含有前两个要求,最后一个是更苛刻的,只在少数特别产品中有。另外机械结构等应用的不锈钢管保留着比较低的表面瑕疵修整要求,都是权衡耐蚀性或使用寿命与价格的成本;④对表面瑕疵或质量的认识有一个发展和深化的过程,甚至迄今亦尚不完整,更未完全统一,但现今欧标中叙述代表的总体方向是应该肯定的。

图1 各种冷热加工金属表面可达粗糙度大致范围

2.3 日本不锈钢管标准

中文译本JISG 3459等大多数日本20世纪老标准及 2004年前新修订的 JISG 3446、3448、3459、3468等不锈钢管标准中对外观质量都只有:①“应笔直、两端垂直于管轴线”;②“内外表面精整良好,无有害于使用的缺陷”;③有的加上“特殊要求可双方约定”的简约文字。2010年前后颁布的日标修订版已基本采纳了上述欧标的规定。此外老的JISG 3447中曾明确规定:①表面要用400目磨料细磨;②食品工业用钢管内壁Ra<1.0 μm,外表面Ra≤2.5 μm,焊缝外表面Ry<16 μm。 但是JISG 3447—2015已取消了对Ra值的要求。

2.4 德国旧版不锈钢管标准

严格来讲,上述欧标颁布后,德国旧版DIN 17455、 DIN 17456、 DIN 17457、 DIN 17458 四项不锈钢管标准都已被替代。只因历史原因,国内外不锈钢管流通中有时还会遇到按这些标准订货的案例。这些20世纪的版本中对表面质量的要求都比较简单,也比较低。如DIN 17457-85在5.8中曾规定:“除抛光类成品外,允许表面存在由生产方法决定的轻微不规则性,如凸起、凹陷或划痕,但最小壁厚必须满足要求”。

2.5 法国核电用不锈钢标准

法国RCC-M压水堆核电站核岛设备建造规则中多项不锈钢采购标准对表面质量都有明确的表面粗糙度要求。这显然是为了确保其安全可靠性而附加的苛刻要求(见表3)。其要害是对表面精整的严格要求。

2.6 国标

也许正是受上述日本、德国旧版标准的影响,我国不锈钢管标准至今对表面质量要求仍远低于新的欧标。例如:

(1)GB 13296—2013仍在6.10中规定,在钢管内外表面上,直道允许深度应符合如下规定:①冷拔(轧)钢管不大于4%t,且最大深度为0.2 mm;②热轧(挤压、扩)钢管不大于5%t,且最大深度为0.4 mm。

不超过壁厚负偏差的其他局部缺陷允许存在,其要害是0.2 mm或0.4 mm深的直道或其他压抗、麻点等这些由冷、热拔或轧制生产方法产生轻微凹陷或划痕,无须作精整修磨的非不锈钢管低标准要求。

(2)GB/T14976—2012允许的直道深度为0.05~0.3 mm(冷拔、轧)或 0.5~0.8 mm (热轧、 扩管)。

(3) GB/T 12771—2008、 GB/T 24593—2009都允许“深度不超过壁厚负偏差的轻微划伤、压抗、麻点”存在。

(4)最近颁布的两项核电站用不锈钢管标准GB 24512-3—2014和GB 30813—2014分别与表1所列M-3318和M-3314相对应,其中的表面粗糙度要求数值也看似相近。但是在要求Ra<6.3 μm或12.5 μm的GB 24512-3中却同时规定表面直道允许深度:①“冷拔(轧)及机械加工管交货,<4%t或0.2 mm”;②“热轧(挤、顶、锻、 扩)管<5%t或 0.4 mm”,以及“深度<5%t或 t=6.00 mm时<0.3 mm的局部缺陷允许存在”。法国核岛用不锈钢管采购标准对表面质量要求见表4。目前国内核电用管也执行表4标准。由表4可见,表面质量可能是国内核电用不锈钢管制造质量尚不能满足采购要求的主要障碍。

表4 法国核岛用不锈钢管采购标准对表面质量的要求①

(5) YB/T 4205—2009和 YB/T 4223—2012是我国颁布的给水加热器用无缝不锈钢管、焊管行业标准。前者虽规定 “不允许有裂纹、直道、折叠、分层、轧折、机械划痕、氧化皮及结疤”及“清除厚壁不超过负偏差”,却又有 “不超过钢管壁厚负偏差的轻微划伤、压抗、麻点允许存在”。这些明确指出允许存在“其他缺陷”、“轻微划伤”、与“机械划痕”、“直道”,如何划分或定义仍然是含糊不清或难以界定。

从以上可以看出,我国不锈钢管标准对表面质量要求大都仍停留20世纪德国等老标准的框架内,这或许是我国不锈钢管制造业高端化进程中应必须突破的瓶颈。

3 有效的表面质量目检

目测检验(VT)其实是一种经济而有效的表面质量无损检测方法。但或许是长期以来受国外标准的影响或误导,其中包括据ISO 9712:1999移植的GB 9445—2005及更早的GB 5616—1985中所称NDT方法都只有ET、PT、MT、RT和UT五种方法,致使NDT从业人员或质检机构忽视、甚至遗忘了VT。不锈钢管制造和流通中往往盲目崇尚RT、ET或UT,亦与此有关,以致时至今日表面或外观质量仍是流通中最为多见的争议焦点。近几年情况稍有好转,许多不锈钢管标准都已把VT列为检验内容。但也出现一些不规范,甚至滥用VT的现象。例如有质检人员仅用手电筒向不锈钢管内壁一照就能判定小直径不锈钢管内表质量不合格而要求退货,说明对VT的认识很肤浅且十分不严肃。实际上ASME BPVC NDE篇明确指出(见表3),只有具有特定资质的人员才能在恰当条件下进行有效的VT,特别是无缝钢管压力加工制品的表面可能存在的裂纹、折叠和缝之类瑕疵。1980年美国机械工程师学会 (ASME)为强化核电部件VT检验,曾制订了120 h的VT培训计划[5],可见培训对VT同样十分重要而不可缺少。

3.1 VT的优缺点

以DIN 13508、BS 12108为范本制定的EN 13508、EN 13018,以及美国NDT学会编写的NDT手册 V.9(VT分册)[21]和 NDE手册第 3章(VT)[5]均指明检验员直接VT是最经济、快速、灵敏、灵活、适用性广、培训要求低、设备要求不高的表面瑕疵或缺陷,其中包括表面裂纹、压抗、折叠、模痕、直道等有效NDT方法。因此欧标的每一项钢管标准以及EN 13480-5管道检验标准,以及ASME BPVC(表3)都把VT列为表面质量必须的检验方法。

VT的缺点:①要求光线到达检测部位表面以使目测者可用肉眼看清并理解或解释所涉表面异常现象;②待检表面的形状、尺寸、表面不平整或粗糙度及其形貌复杂性、瑕疵的方向性等可能干扰VT的正确判别。例如小直径钢管的内壁就很难直接用肉眼VT。为此必须采用内窥镜、遥控摄像、计算机视觉等间接VT方法。但要达到满意的VT灵敏度及分辨率等要求,成本和培训要求也相应提高。这种间接VT实际上已成为并不亚于RT、UT的高科技NDT方法。

3.2 VT的基本要求

(1)视距和视角。EN 13018及文献[21]均指明VT的视距应在600 mm之内,视角则应≥30°(如图2所示)。这不仅是直接VT必须遵守的规矩,也是获得足够清晰图像,以达到判别灵敏度或分辨率的各种间接VT基本规矩。

图2 目测检验的视距和视角范围[21]

(2)足够和适度的光照。一般地讲整体和局部VT光照应达到160LX或500LX。同时还要注意:①最佳视点的光照方向,即有时需根据瑕疵方向改变光照方向才能发现瑕疵的存在;②防止过强的光照可能引起的闪耀,影响VT的真实性;③光源的波长要合适,不恰当的色差也可能造成误判;④要考虑表面反射可能产生的光叠加现象。

(3)10倍放大镜是必备的辅助工具,以发现表面很细小的裂纹等缺陷或瑕疵(10 μm的发纹在10倍放大镜下为0.1 mm,这可能是目测检测大致能发现的细微裂纹极限宽度)。

3.3 限定视距和视角的重要性

VT本质是根据表面瑕疵的图像判别其大小和性态。直接VT是待测表面瑕疵用眼球内图像做判别。显然视距增大,图像越小,清晰度或分辨率就越低。而视角则受眼球内成像膜尺度的限制,图3所示为视角变化边界受眼球视网膜中成像范围的限制。由图3可见,只有在垂直于表面±20°视角范围内图像才能成像,否则不仅图像看不到,而且尺寸也会有畸变(如图4所示)。因此VT或摄像都必须是正面垂直方向才是最真实的,斜视或侧视摄像总是难以判别真实相貌的。在管端表面,距离管端越远,视角越小,加上光线在内壁多次反射引起的叠加及闪动,根本不可能看到内壁的真实情况,反而可能被光的多次反射现象及手电筒的抖动所造成光源的闪动引起的一些假象所误导,因此这样的VT完全是徒劳而无效的。

图3 视角变化边界受眼球视网膜中成像范围的限制[21]

图4 视角影响对物体尺寸的判断[21]

3.4 VT的时段

最终VT试样最好在酸洗前完成修磨,但在无缝钢管制造中的每一段形变过程后都要及时进行,以防裂缝等瑕疵随后的扩展。

(未完待续)

致谢:中广核公司采购质保处陈庆工程师参与了本文某些问题的讨论,并提供了lRCCM—2007相关资料,特此致谢!

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编辑:李红丽

2016年焊管学术委员会七届一次会议成功召开

【本刊讯】中国金属学会轧钢分会焊管学术委员会七届一次会议于2016年11月29~12月1日在浙江省湖州市成功召开。本次会议由中国金属学会轧钢分会焊管学术委员会协同《焊管》期刊社联合举办,渤海石油装备制造有限公司承办,会议得到浙江金洲管道工业有限公司的大力协助。中国金属学会轧钢分会秘书长陈其安、焊管学术委员会原主任、国内知名焊管专家王晓香应邀出席,近80位来自焊管学术委员会的委员(代表)及国内焊管行业的专家参加了此次会议。

为了准确把握焊接钢管行业的生产及市场现状,加快国内焊管产业的快速发展,加强国内焊管企业之间的技术交流与合作,中国金属学会轧钢分会焊接钢管学术委员会召开了此次会议。本次会议共征集并优选论文28篇,内容涉及焊管行业发展综述、管线钢研究开发、焊接钢管新产品研发和制造工艺研究、焊接钢管检验及测量技术、焊管生产线信息化建设等方面,反映了一年来我国焊管技术的巨大进步。会议安排14篇论文的作者进行了大会交流。

会上,首先由中国金属学会轧钢分会秘书长陈其安致辞;接着,第七届焊管学术委员会主任王旭代表焊管学术委员会做了《2016年学会工作汇报》;国内知名焊管专家王晓香作了题为“2016年国际管道大会的见闻和体会”的主题技术报告;会议还安排,由宝钢股份有限公司制造管理部王波等作者发布了关于管线钢及焊接的论文6篇,番禺珠江钢管(珠海)有限公司黄克坚等作者发布了关于焊管新产品开发的论文4篇,中国石油集团石油管工程技术研究院黄磊等作者发布了焊管制造及检验工艺的论文4篇。大会现场对本次会议征集的论文进行了评比,评选出一等奖2篇,二等奖3篇,优秀论文若干,并为获奖作者颁发获奖证书。

本次会议得到了轧钢分会领导的关怀和广大委员单位的大力支持和协助,与会代表对本次会议的成功召开给予了高度的评价,取得了很好的交流效果。认为此次会议对于我国焊管行业企业加快创新发展、转型升级,起到了积极、有效的推动作用。

Appearance Quality of Stainless Steel Pipe and Vision Testing(Ⅰ)

HE Defu1,WANG Jingying1,2

(1.Shanghai Jiuli Industrial&Commercial Development Co.,Ltd.,Shanghai 200135,China;2.Zhejiang Detrans Piping Co.,Ltd.,Huzhou 313105,Zhejiang,China)

TG142.71

B

10.19291/j.cnki.1001-3938.2017.01.004

2019-09-28

何德孚,男,上海交通大学教授,上海久立焊管研究所所长。

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