國產Q345R(RIC)特厚鋼板的監理檢查

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

0 引言

隨著國民經濟的飛速發展，石化及化工設備國產化生產能力的提升，裝置設備更新換代加快，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]。用戶對產品質量要求和安全性能越來越重視，在設備原材料制作過程中，第三方監理對設備原材料進行質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)監造檢查跟蹤情況，以期對相似項目工程的產品質量管理、監理監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理依據及監理重點

依據Q345R(RIC)特厚鋼板作為主要材質所制造的冷高壓分離器(V9105)制造及驗收工程技術條件、相關標準、制造廠相關工藝、業主及各方相關變更單和往來郵件，對本項目板材進行過程監造。由于煉鋼過程屬于高危、復雜、連續過程，根據現場情況，依托該鋼廠質保體系，主要監控審查相關過程記錄，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、真空脫氣設備與鋼包精煉爐聯合工藝進行精煉，生產的細晶粒鋼，由于煉鋼屬于連續、高危工作，我方根據現場情況，在監造過程中主要監控相關記錄數據，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，對熔煉分析數據按爐進行檢查，對主要化學元素、微量元素和碳當量進行分析比對，與技術協議及相關標準相符，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量，因此尺寸外觀檢查比較重要，要嚴格符合相關要求。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，將不能滿足后續加工，增加后續工作量，耽誤生產進度。鍛制后表面質量需要嚴格檢查，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]，避免后續對軋制工序造成質量影響。

1.3 軋制成型檢查

鋼板的軋制成型控制至關重要，如果在軋制時對工藝質量控制不嚴，就會產生較多麻點、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，軋制過程中通過設備監控系統檢查軋道次數和每次下壓量，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，脫除內部氫，緩冷處理未結束前，不允許進行下道工序。

1.4 熱處理檢查

鋼板軋制后，為了改善鋼板相關力學性能，進一步均勻組織結構，細化內部晶粒狀態，按照產品制造工藝及相關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，根據板材規格尺寸確定支撐放置數量和位置，防止加熱過程發生變形，加熱保溫過程，通過加熱爐儀表監控記錄，確保板材溫升、保溫溫度、熱處理時間符合相關要求。

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上，通過相關媒介與板材之間的相互作用來檢測被檢產品的表面及內部缺陷，并根據不同的檢測手段來判斷材料內部的缺陷形式。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，還應按照NB/T47013.3附錄D進行100%超聲斜探頭檢測，在監理過程中，監督見證超聲檢查過程，確保板材無內部缺陷存在。

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，對尺寸監理檢查，依據合同要求的尺寸，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，鋼板的相關理化檢驗項目應逐一取樣檢查，相關理化項目主要有：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，每種檢驗項目相關的取樣方法、取樣數量、取樣位置及取樣狀態依據標準和合同規定，監理見證檢查相關試驗，審查最終記錄報告，確保最終交付用戶的特厚鋼板檢驗結果符合相關標準及技術條件的要求。

2 監理中發現的主要問題

2.1 鍛造產生的缺陷

鋼材采用鍛軋結合工藝，鋼錠外協鍛造后，回廠檢查發現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，經與鍛造廠家聯系反饋，是因為鍛造中溫度較低時，未及時進爐加熱而繼續鍛造形成的裂紋，最終導致軋機無法直接進行軋制，對后續鋼板軋制和交貨期均有較大影響。

2.2 板材內部缺陷，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，其中發現兩張鋼板有內部折迭缺陷，其中鋼板1發現二處缺陷，缺陷集中在邊部，鋼板2發現一處缺陷，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，發現部分麻點、劃傷、壓痕缺陷，經現場了解主要為調運、放置、磕碰產生，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，重新補料生產無法滿足合同交貨期。最終經過討論研究，結合最快工藝路線，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，但處理完畢后仍發現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要求。由于鍛坯質量不合格問題，直接導致生產過程中工序增加，間接導致后續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，是否能滿足設備性能要求，對此我方催促鋼廠迅速與設計院及業主溝通聯系，并且及時將此問題反饋給業主方。經過多方溝通協調，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，并且根據技術協議，未經業主和總包方同意，任何人不得對板材進行修補，對此問題情況及時反饋給業主方，最終各方溝通聯系，鋼廠不再對表面缺陷進行處理，要求設備制造廠進行修補，修補前提交修補方案，并且必須經過總包和業主方批復。對此給設備制造廠增加工作量，增加成本費用和負擔，同時設備制造廠制造工期將延長。

4 對特厚板監理檢查的工作啟示

4.1 鍛軋工藝中鍛坯成型質量的好壞是板材合格的前提

由于外協廠家生產過程未嚴格按照工藝執行，導致鍛造時溫度較低，使鍛坯表面產生裂紋，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，為后續板材的生產和質量埋下了很多隱患，最終導致工作量加大，工期延誤。因此對外協鍛造廠的管控是至關重要的，不僅要審查相關資質硬件，還要對其質量進行管控，對加工工藝進行調整改進，對于不能滿足要求的鍛造廠家，及時向業主預警，及時整改或更換，重新選擇技術經驗豐富的生產廠家，確保鍛坯的成型質量。

4.2 發現問題，處理問題，協調溝通，避免造成更大損失

監理在板材加工制作過程中，發現問題要及時處理，及時調整處理方案，及時補救，避免問題擴大。發現無損探傷不合格時，及時迅速地反饋給業主方，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。發現表面問題時，及時與現場溝通，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生。端部豁口缺陷問題，要求車間更換切割工具，安排經驗豐富技術高超的工人操作，避免切割時出現較多缺陷。同時在整體制作過程中，及時向總包和業主方反饋和預警，出現問題及時溝通處理，使項目安全穩定的向前推進。

5 結語

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