国产Q345R(RIC)特厚钢板的监理检查

2021-01-09许国辉陈允轩郭福军南京三方化工设备监理有限公司江苏南京210000

化工管理 2021年4期

许国辉，陈允轩，郭福军(南京三方化工设备监理有限公司，江苏南京 210000)

0 引言

随着国民经济的飞速发展，石化及化工设备国产化生产能力的提升，装置设备更新换代加快，对特种装备所需原材料的要求越来越高，极厚钢板的需求量越来越大，对钢板的高强度、高韧性、易焊接、耐腐蚀等多样化性能要求越来越高[1]。用户对产品质量要求和安全性能越来越重视，在设备原材料制作过程中，第三方监理对设备原材料进行质量跟踪督查越来越受到最终用户的青睐。本文主要介绍某钢厂制造的219 mm特厚抗氢板Q345R(RIC)监造检查跟踪情况，以期对相似项目工程的产品质量管理、监理监督检查提供帮助或有所助力。

1 本文涉及抗氢特厚钢板的监理依据及监理重点

依据Q345R(RIC)特厚钢板作为主要材质所制造的冷高压分离器(V9105)制造及验收工程技术条件、相关标准、制造厂相关工艺、业主及各方相关变更单和往来邮件，对本项目板材进行过程监造。由于炼钢过程属于高危、复杂、连续过程，根据现场情况，依托该钢厂质保体系，主要监控审查相关过程记录，对冶炼过程、锻压成型、轧制加工、热处理、无损探伤、理化分析、尺寸外观等主要过程进行巡查见证。

1.1 冶炼过程检查

本项目原材料采用电炉冶炼、真空脱气设备与钢包精炼炉联合工艺进行精炼，生产的细晶粒钢，由于炼钢属于连续、高危工作，我方根据现场情况，在监造过程中主要监控相关记录数据，检查是否符合制造工艺要求，包括喷钙处理、微量元素添加等工序，对熔炼分析数据按炉进行检查，对主要化学元素、微量元素和碳当量进行分析比对，与技术协议及相关标准相符，满足使用条件。

1.2 锻压成型检查。

由于钢锭锻压成型的好坏直接影响板材成型的质量，因此尺寸外观检查比较重要，要严格符合相关要求。钢锭锻制后厚度较大，不能符合轧机轧制要求，需要刨除多余的厚度，，给生产加工增加工作量，且容易形成凹凸不平缺陷，锻制厚度较小或尺寸不符合工艺要求，将不能满足后续加工，增加后续工作量，耽误生产进度。锻制后表面质量需要严格检查，表面不平整、较大的凹坑/凸起、缩孔、裂纹等缺陷要完全清除[2]，避免后续对轧制工序造成质量影响。

1.3 轧制成型检查

钢板的轧制成型控制至关重要，如果在轧制时对工艺质量控制不严，就会产生较多麻点、压痕等缺陷，因此对轧制前温度、轧制中控制、轧制后缓冷进行监控，极厚板在800 ℃以下氧化速度较慢，随着温度升高，氧化速度明显加快，达到1 300 ℃后急剧增加，因此锻坯出炉/轧制前温度控制在1 200～1 300 ℃之间[3]，通过仪器检查记录，轧制过程中通过设备监控系统检查轧道次数和每次下压量，高压水喷除氧化层，确保符合工艺要求，轧制成型后必须经过堆垛缓冷处理[4]，主要作用使钢板组织均匀化、防止温差大形成裂纹，脱除内部氢，缓冷处理未结束前，不允许进行下道工序。

1.4 热处理检查

钢板轧制后，为了改善钢板相关力学性能，进一步均匀组织结构，细化内部晶粒状态，按照产品制造工艺及相关要求需要对钢板进行正火+回火热处理工艺，热处理板材入炉前，做好支撑防护，根据板材规格尺寸确定支撑放置数量和位置，防止加热过程发生变形，加热保温过程，通过加热炉仪表监控记录，确保板材温升、保温温度、热处理时间符合相关要求。

1.5 无损探伤检查

钢板轧制后进行无损检测，可以在不破坏板材的基础上，通过相关媒介与板材之间的相互作用来检测被检产品的表面及内部缺陷，并根据不同的检测手段来判断材料内部的缺陷形式。目前主要检测手段有超声检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测，针对本项目要求，对钢板进行100%超声波探伤检查，探伤标准NB/T47013，TI级合格；距离钢板边缘100 mm范围内，还应按照NB/T47013.3附录D进行100%超声斜探头检测，在监理过程中，监督见证超声检查过程，确保板材无内部缺陷存在。

1.6 成品理化检查

钢板轧制制作完毕后，对钢板进行整体检查，对尺寸监理检查，依据合同要求的尺寸，并且符合GB/T 713中尺寸偏差要求，外观采用目视检查，不能有明显外观凹坑、裂纹等外观缺陷，钢板的相关理化检验项目应逐一取样检查，相关理化项目主要有：化学成分、拉伸试验、冷弯试验、冲击试验、布氏硬度、金属夹杂物、晶粒度、超声波探伤、HIC试验、SSC试验，每种检验项目相关的取样方法、取样数量、取样位置及取样状态依据标准和合同规定，监理见证检查相关试验，审查最终记录报告，确保最终交付用户的特厚钢板检验结果符合相关标准及技术条件的要求。

2 监理中发现的主要问题

2.1 锻造产生的缺陷

钢材采用锻轧结合工艺，钢锭外协锻造后，回厂检查发现锻坯上下表面存在大量大深度锻造裂纹，并且表面平面度较大，经与锻造厂家联系反馈，是因为锻造中温度较低时，未及时进炉加热而继续锻造形成的裂纹，最终导致轧机无法直接进行轧制，对后续钢板轧制和交货期均有较大影响。

2.2 板材内部缺陷，无损探伤不合格

钢板轧制完毕后，进入成品库前，对其进行全面100%UT检测，对其见证检查，其中发现两张钢板有内部折迭缺陷，其中钢板1发现二处缺陷，缺陷集中在边部，钢板2发现一处缺陷，缺陷集中在中间位置，对此我方判定板材无损检测不符合探伤标准NB/T 47013，板材不合格。

2.3 外观成型缺陷

在加工制作后，检查钢板上下表面，发现部分麻点、划伤、压痕缺陷，经现场了解主要为调运、放置、磕碰产生，部分缺陷深度达到了8 mm，端部豁口缺陷，主要是在板材定尺切割时，由于板材特厚，导致操作不当产生的豁口缺陷，部分豁口深度达到了14 mm。对于以上缺陷，不符合GB/T 713标准要求。

3 问题的处理及造成的影响

3.1 对于锻坯不能满足轧制要求问题处理及影响

如果锻坯重新返厂整改处理，锻造厂重新安排加工制造，费时费力，将影响最终交货期，并且锻坯表面凹凸不平，大量锻造裂纹，二次锻造也不能完全消除缺陷，并且考虑到合同交货期问题，重新补料生产无法满足合同交货期。最终经过讨论研究，结合最快工艺路线，某钢厂采用火焰清理方法对锻造坯表面缺陷进行清理。清理初期采用整体上下面全部扒皮方式进行清理，但处理完毕后仍发现部分缺陷未清理完毕，因钢板轧制对锻造坯整体尺寸有要求，同时为保证轧制后钢板尺寸符合合同要求，采取缺陷位置重点清理，缺陷位置圆滑过渡的方法进行清理，确保双边尺寸满足加工生产要求。由于锻坯质量不合格问题，直接导致生产过程中工序增加，间接导致后续板材轧制后无损检测不合格，间接导致交货期滞后。

3.2 对于板材无损检测探伤不合格问题处理及影响

如果直接报废重新投料加工，势必不能满足交货期要求，如果清除缺陷，修补处理，是否能满足设备性能要求，对此我方催促钢厂迅速与设计院及业主沟通联系，并且及时将此问题反馈给业主方。经过多方沟通协调，确定钢板1重新定尺计算，将包含缺陷的部分切除，保证最大加工尺寸，钢板2做报废处理，将重新投料加工制作，更换锻造厂家，调整改进锻造工艺。对此直接导致成本增加，工期延长，最终交货期延期2个半月，对业主造成的影响很大。

3.3 对于板材外观缺陷问题处理及影响

对于表面缺陷，钢厂计划进行补焊修磨工作处理，我方不允许，认为钢厂不具备处理条件，并且根据技术协议，未经业主和总包方同意，任何人不得对板材进行修补，对此问题情况及时反馈给业主方，最终各方沟通联系，钢厂不再对表面缺陷进行处理，要求设备制造厂进行修补，修补前提交修补方案，并且必须经过总包和业主方批复。对此给设备制造厂增加工作量，增加成本费用和负担，同时设备制造厂制造工期将延长。

4 对特厚板监理检查的工作启示

4.1 锻轧工艺中锻坯成型质量的好坏是板材合格的前提

由于外协厂家生产过程未严格按照工艺执行，导致锻造时温度较低，使锻坯表面产生裂纹，并且锻造厂家未及时采取补救措施，造成锻坯较多的表面缺陷，为后续板材的生产和质量埋下了很多隐患，最终导致工作量加大，工期延误。因此对外协锻造厂的管控是至关重要的，不仅要审查相关资质硬件，还要对其质量进行管控，对加工工艺进行调整改进，对于不能满足要求的锻造厂家，及时向业主预警，及时整改或更换，重新选择技术经验丰富的生产厂家，确保锻坯的成型质量。

4.2 发现问题，处理问题，协调沟通，避免造成更大损失

监理在板材加工制作过程中，发现问题要及时处理，及时调整处理方案，及时补救，避免问题扩大。发现无损探伤不合格时，及时迅速地反馈给业主方，使各方能迅速的整理出处理方案，大大缩短问题处理的时间，给板材交付争取较多时间。发现表面问题时，及时与现场沟通，更换吊具，采取增加保护垫等措施，防止表面划痕、压痕、麻点等缺陷的大量产生。端部豁口缺陷问题，要求车间更换切割工具，安排经验丰富技术高超的工人操作，避免切割时出现较多缺陷。同时在整体制作过程中，及时向总包和业主方反馈和预警，出现问题及时沟通处理，使项目安全稳定的向前推进。