不銹鋼焊管是否固溶處理的快速驗(yàn)證方法
作者:工業(yè)焊管 發(fā)布時(shí)間:2020-07-24 09:04點(diǎn)擊量:次奧氏體不銹鋼焊管出廠前未進(jìn)行或未嚴(yán)格按固熔工藝進(jìn)行固熔熱處理,現(xiàn)場驗(yàn)收時(shí)從外觀上無法進(jìn)行檢驗(yàn)。文章簡要介紹了固熔原理,闡述了現(xiàn)場采用里氏硬度儀對(duì)奧氏體不誘鋼焊管進(jìn)行快速硬度檢測的方法,給出了判斷不銹鋼焊管是否進(jìn)行了合格固熔熱處理的判據(jù)。該方法的工程應(yīng)用表明,效果良好。
根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)淮規(guī)范,不銹鋼焊管出廠前必須進(jìn)行固熔熱處理,以細(xì)化晶粒組織,增加焊管的耐腐蝕和耐低溫能力,但是部分生產(chǎn)廠家為追求利潤,降低成本,在不銹鋼焊管出廠前未進(jìn)行固熔或未嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行固熔處理就直接出廠。不合格的不銹鋼焊管在石油化工項(xiàng)目中應(yīng)用后,通常會(huì)在低溫狀態(tài)下開裂,發(fā)生漏油、跑油等惡性生產(chǎn)事故,導(dǎo)致油氣加工裝置、處理廠或集輸站停產(chǎn)維修,造成嚴(yán)重的安全隱患和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 由于正常生產(chǎn)的焊管,在固溶處理后還需要進(jìn)行酸洗鈍化,因此進(jìn)行了固熔處理和未固熔處理的不銹鋼焊管在外觀上是基本一致的。傳統(tǒng)的不銹鋼焊管檢驗(yàn)方式為金相檢驗(yàn),但是在施工現(xiàn)場,金相檢驗(yàn)的成本高、時(shí)間長,不利于在現(xiàn)場全面實(shí)行,筆者對(duì)不銹鋼焊管的金相組織、制造過程進(jìn)行了研究,最終選擇了采用硬度檢測的方式進(jìn)行辨識(shí),既保證了質(zhì)量,又有效地降低了檢測成本。 1、參數(shù)確定 根據(jù)GB/T12771-2008和GB/T 13496-2005的規(guī)定,奧氏體不誘鋼焊管出廠檢驗(yàn)的硬度要求為:布氏硬度HB≤180為合格,但是由于布氏硬度儀體積較大,操作復(fù)雜,現(xiàn)場應(yīng)用困難,一般情況下,現(xiàn)場硬度檢測采用里氏硬度儀(對(duì)應(yīng)的是里氏硬度HL)。我們在現(xiàn)場應(yīng)用的是HLN-200型里氏硬度儀。查閱GB/T12771-1998中的附錄B,布氏硬度190相當(dāng)于采用C型沖擊時(shí)的里氏硬度H LC523,當(dāng)采用垂直向下檢驗(yàn)時(shí),HL=HLC,因此檢驗(yàn)硬度值HL≤523為合格。 1.1材料檢驗(yàn) 在實(shí)際應(yīng)用過程中,由于奧氏體不銹鋼的種類較多,硬度值各有不同,不銹鋼焊管實(shí)際檢測值很容易滿足要求。 如果根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求的硬度檢測值驗(yàn)收,上述不銹鋼焊管的硬度是合格的,而實(shí)際上在現(xiàn)場應(yīng)用過程中,這批不銹鋼焊管在低溫狀態(tài)下普遍開裂,而經(jīng)化學(xué)成分分析,其化學(xué)成分合格。
因此僅僅按標(biāo)準(zhǔn)要求的硬度進(jìn)行檢驗(yàn),驗(yàn)收不能完全滿足使用要求。隨后又選擇了一批合格的不銹鋼焊管行了硬度檢測,結(jié)果見表2, 將表2與表1進(jìn)行對(duì)比可以看出,合格焊管的測量離散性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于不合格焊管,說明其均勻性要更好。同時(shí)為了更好地進(jìn)行比對(duì),我們對(duì)經(jīng)使用合格的、不同廠家的部分不銹鋼管材進(jìn)行了抽查測量,具體值見表3。 從表3中可以看出,個(gè)別數(shù)據(jù)的離散性偏大。分析原因,因?yàn)楣艿赖拈L度較大,每根管道在抽查時(shí)按組織和合金元素均勻分布考慮,因此個(gè)別數(shù)據(jù)離散性偏大,但其硬度值還是與固熔處理的焊管比較接近,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于未固熔的焊管。 1.2檢驗(yàn)數(shù)據(jù)建模 材料檢驗(yàn)完畢,整理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),判斷數(shù)據(jù)分布的集中或離散狀況,按正態(tài)分布進(jìn)行建模。
1.不合格焊管數(shù)據(jù)分析 (1)經(jīng)計(jì)算,里氏硬度檢測平均值為411.9。 (2)經(jīng)計(jì)算,不合格管件檢測數(shù)據(jù)方差為18.65。
2.合格焊管數(shù)據(jù)分析 (1)經(jīng)計(jì)算,里氏硬度檢測平均值為359.9。 (2)經(jīng)計(jì)算,合格焊管險(xiǎn)測數(shù)據(jù)方差為6.57。
3.檢驗(yàn)分析與結(jié)論 根據(jù)正態(tài)分布的原理,在樣本容量相同的情況下,方差越大,說明數(shù)據(jù)的波動(dòng)越大,越不穩(wěn)定。通過以上計(jì)算并結(jié)合繪圖分析,得出合格焊管的數(shù)據(jù)方差小,而不合格焊管的情況與之相反。 在95%置信度的情況下,不合格焊管的里氏硬度范圍為370-450,合格焊管的里氏硬度范圍為340-380。雙方略有重疊,但考慮到實(shí)際上正態(tài)分布曲線只能近似模擬現(xiàn)場實(shí)際情況,極端情況不會(huì)發(fā)生,同時(shí)考慮到要確保質(zhì)量,故最終確定了合格與不合格的里氏硬度臨界值為370,即里氏硬度平均值超過370的為不合格焊管,如有異議可進(jìn)行進(jìn)一步的檢測。 2、應(yīng)用效果 確定里氏硬度合格范圍后,對(duì)工程所用的不銹鋼焊管按里氏硬度進(jìn)行驗(yàn)收,采用里氏硬度檢測方法進(jìn)行固熔驗(yàn)證。工程項(xiàng)目在投產(chǎn)使用后,沒有再發(fā)生因不銹鋼焊管低溫狀態(tài)下開裂而導(dǎo)致停產(chǎn)維修的惡性事故。 3、結(jié)語 隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,假冒偽劣產(chǎn)品也逐步增多,材料檢測檢驗(yàn)手段必須與時(shí)俱進(jìn),在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷摸索創(chuàng)新、推陳出新。一方面加強(qiáng)檢查驗(yàn)收環(huán)節(jié),全力杜絕不合格材料流入施工現(xiàn)場;另一方面建立自我約束機(jī)制,建立不合格材料生產(chǎn)廠家黑名單,嚴(yán)禁其再次供料,使不合格材料沒有銷售市場,從根本上保證工程質(zhì)量。