碳鋼廠家制作不銹鋼產(chǎn)品問題與解決措施

曹蘭劍

摘 要：我公司長期以來，一直生產(chǎn)的是碳鋼設(shè)備，去年接了一批脫碳工程，做了十幾臺不銹鋼產(chǎn)品。通過這批不銹鋼產(chǎn)品的制作，將生產(chǎn)中所要注意的問題及解決方法做了陳述，對一直在生產(chǎn)碳鋼設(shè)備而又想制作不銹鋼產(chǎn)品的廠家提出了一些行之有效地方法和措施，給出了較為實(shí)用的建議，使這些廠家既能保留碳鋼設(shè)備制作的能力，又可以開發(fā)生產(chǎn)不銹鋼產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：不銹鋼復(fù)合板；焊接工藝評定；無損檢測

中圖分類號：TG44 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

不銹鋼是指在大氣、水、酸、堿、鹽或其他介質(zhì)中具有一定化學(xué)穩(wěn)定性的鋼的總稱。不銹鋼不僅具有很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，同時也有足夠的強(qiáng)度和塑性，并且在一定高溫或低溫條件下具有穩(wěn)定的化學(xué)性能和耐腐蝕性能。復(fù)合鋼板是由較薄的不銹鋼與較厚的珠光體鋼復(fù)合軋制而成的雙金屬板。不僅可以保證產(chǎn)品具有較好的耐蝕性，還能夠?qū)⒉牧铣杀敬蟠蠼档?，提高?jīng)濟(jì)效益。因此，在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

脫碳工程是油田2016年的重點(diǎn)項(xiàng)目，機(jī)械公司負(fù)責(zé)制造的設(shè)備共14臺，其中碳鋼設(shè)備3臺（本文忽略不計(jì)），復(fù)合板設(shè)備3臺，不銹鋼設(shè)備9臺（詳見表1脫碳項(xiàng)目不銹鋼設(shè)備明細(xì)）。其中70m3溶液儲罐由于設(shè)備尺寸偏大，不便運(yùn)輸，需現(xiàn)場制造，8臺設(shè)備需制作完成后交惠博普公司進(jìn)行成撬處理，其余設(shè)備廠內(nèi)制作完畢后直接發(fā)到現(xiàn)場安裝。

以上不銹鋼和復(fù)合板設(shè)備均為公司首次生產(chǎn)制作，屬于新設(shè)計(jì)、新材料、新工藝，整個制造過程，與碳鋼產(chǎn)品都有著明顯的不同之處，最關(guān)鍵的是：原材料的準(zhǔn)確報(bào)采、在生產(chǎn)過程中隔離鐵離子與不銹鋼的接觸、產(chǎn)品制作前的焊接準(zhǔn)備及工藝安排，下面我們就主要從這幾方面展開討論。

1 原材料問題

“兵馬未動，糧草先行”。對于產(chǎn)品制造來說，材料就是“糧草”。材料報(bào)得準(zhǔn)確與否，來的正確不正確，質(zhì)量可不可靠，在產(chǎn)品制造中可謂是至關(guān)重要的一環(huán)。

（1）脫碳項(xiàng)目的材料主要是不銹鋼或復(fù)合板，公司應(yīng)用很少，報(bào)料時需將圖紙仔細(xì)研究清楚。不然，在生產(chǎn)過程中，少了，再報(bào)料，一是影響生產(chǎn)，二是因?yàn)榱仙俨缓脝为?dú)采購；多了，對于碳鋼產(chǎn)品制作廠家來說，就會是剩料，造成庫存。在這里報(bào)料需注意考慮以下幾點(diǎn)：

①產(chǎn)品要不要帶配對法蘭；

②產(chǎn)品試壓，需要制作的工裝料；

③筒體拼板需根據(jù)板副確定，型鋼需考慮加工余量，換熱管需考慮卷制工藝；

④卷制筒體要不要留直邊余量；

⑤制作焊接工藝評定的試板料；

⑥制作過程中需要制作的輔助用料；

⑦在制作過程中對于不確定因素可能造成的廢品的預(yù)備料；

⑧包裝、防護(hù)需要用到的料。

考慮了以上8點(diǎn)，報(bào)料就不會出現(xiàn)不夠或者剩料過多、造成庫存的現(xiàn)象了。

（2）為了讓供貨方準(zhǔn)確、迅速供貨，我們需要把材料進(jìn)行分類并提供詳細(xì)地供貨要求和技術(shù)參數(shù)，為確保有效執(zhí)行，還要與供方簽訂供貨合同或者技術(shù)協(xié)議。

2 焊接工藝及控制

（1）焊接工藝是脫碳項(xiàng)目工程中對質(zhì)量影響最大的一個方面，在某種程度上講，焊接質(zhì)量決定了產(chǎn)品的整體質(zhì)量，所以為保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，必須做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。因此，在制作前期，我們必須認(rèn)真做好該項(xiàng)目的焊接工藝評定，如：8mm 304不銹鋼（0Gr18Ni9）板板對接氬弧焊、板板對接埋弧自動焊、8mm 304不銹鋼（0Gr18Ni9）和低合金鋼（Q345R）板板對接焊條電弧焊、16mm304不銹鋼（0Gr18Ni9）和低合金鋼（Q345R）板板對接焊條電弧焊、Ф60×4低合金鋼管（16Mn）表面耐蝕堆焊A302焊條電弧焊、S31603不銹鋼管與20mm S30408不銹鋼板管板角接頭氬弧自動焊等，使產(chǎn)品制作具備了前提條件。

（2）雖然我們在焊接工藝上做了大量地準(zhǔn)備工作，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中還是不可避免地出現(xiàn)了一些問題，歸納起來，主要就是以下兩個方面：

①坡口選擇和焊接方法。在這里需要強(qiáng)調(diào)一下，坡口選擇和焊接方法一定要根據(jù)本企業(yè)現(xiàn)有的焊接設(shè)備和焊工的技能水平及企業(yè)已評定合格的焊接工藝評定報(bào)告來確定產(chǎn)品的坡口和焊接方法，切忌盲目選擇不成熟的方案，以免焊口質(zhì)量不易保證，影響生產(chǎn)進(jìn)度，對企業(yè)造成影響。

② 焊接變形。不銹鋼熱容量較大，傳熱效率較低，連續(xù)焊接易導(dǎo)致一定的形變。在這個問題上，我們從兩個方面想辦法解決：一方面，選擇正確的焊接參數(shù)，采用跳焊的方式，使熱量均勻分布，選用參數(shù)的范圍為小電流，快焊速，減少焊接部位的熱輸入，盡可能減少變形；另一方面，為了控制焊接變形，很多地方需要制作一些輔助工裝，靠外力控制來減少焊接造成的變形。此外，在復(fù)合板的焊接上，應(yīng)注意覆層和基層的焊接要避免產(chǎn)生冷熱裂紋，在基層和覆層之間采用過渡層，同時注意基體材料的稀釋作用，以防止產(chǎn)生硬脆組織。

3 制作工藝和過程控制

工藝的執(zhí)行和過程控制是產(chǎn)品質(zhì)量得以保證的前提和途徑。工藝方案可以是多個，經(jīng)過分析比較后選出最佳方案，以此編制出指導(dǎo)生產(chǎn)用的工藝文件。

3.1 物料流轉(zhuǎn)

因公司常年生產(chǎn)的為碳鋼設(shè)備，所以生產(chǎn)過程中如何防止不銹鋼與鐵離子的接觸便是首先要解決的問題。

3.1.1 利用介質(zhì)隔離存放

我們采用木料、毛氈或膠皮等不含鐵離子的介質(zhì)將其隔開，單獨(dú)存放在清潔、干燥的專用場地。

3.1.2 設(shè)置專用工具設(shè)施

不銹鋼產(chǎn)品在制造過程中應(yīng)使用專用滾輪架（如滾輪襯有橡膠等）、吊夾具及其他工藝設(shè)備。起吊容器或零部件的吊纜宜采用繩制吊纜或柔性材料（橡膠、塑料等）鎧裝的金屬吊纜。

在生產(chǎn)過程中，卷板機(jī)是我們必須要用的設(shè)備之一，但根據(jù)我公司實(shí)際情況不可能為了這一批產(chǎn)品專門購進(jìn)一臺設(shè)備，這不僅是成本問題也涉及場地、采購、安裝、驗(yàn)收等一系列的問題。我們權(quán)衡了幾種方案，最后采取了在滾輪上加襯這一方法，簡單易行且省時省力，對設(shè)備還沒影響，而且做完不銹鋼產(chǎn)品依然可用于碳鋼產(chǎn)品的制作。

3.1.3 對生產(chǎn)人員提出要求

生產(chǎn)不銹鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)人員，工作前應(yīng)檢查自己的著裝，防止將鐵離子帶入。工作鞋要求鞋底不帶有鐵釘?shù)燃怃J異物，以免劃傷不銹鋼表面。

3.2 針對每臺設(shè)備，工藝人員應(yīng)從頭到尾設(shè)想制作過程中可能會遇到的問題，并給出相應(yīng)地應(yīng)對方法

在這些設(shè)備中，地下槽與消泡劑只需考慮板的焊接變形問題。而70m3罐因?yàn)轶w積大而板薄所以要考慮的因素較多：比如罐頂?shù)墓掀ぐ逯谱鳌⑼搀w制作、底座拼板等問題，從下料就得考慮如何拼板省料、制作方便；對于大直徑的筒體如何保證圓度；在車間產(chǎn)品制作到何等程度不妨礙出車間大門；運(yùn)輸中又如何保證物料的完好，現(xiàn)場又如何組對等都是要事先考慮的問題。而復(fù)合板設(shè)備還要考慮應(yīng)該開什么樣的坡口才能保證焊縫的質(zhì)量等，這些都是在編制每臺工藝前需要考慮的問題。

3.2.1 下料及現(xiàn)場制作注意事項(xiàng)

70m3溶液儲罐主要在現(xiàn)場制作，除了下料費(fèi)心思拼板省料外，就是如何現(xiàn)場制作?？紤]到現(xiàn)場制作，就要對拱頂?shù)闹谱骱屯搀w的卷制及如何運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行拼接與對方做詳細(xì)的技術(shù)交底。拱頂?shù)墓掀ぐ迦绾芜M(jìn)行卷制，才能最大限度地方便工人現(xiàn)場制作，更好地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。筒體板薄而且直徑大，在廠內(nèi)因門高的限制無法制作完成后再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，只能在單位進(jìn)行卷制后直接發(fā)運(yùn)到現(xiàn)場制作，考慮到運(yùn)輸中如何保證卷板弧度不受影響，特地做了專門的支座。但是現(xiàn)場制作筒體還是要借助一些簡單的工裝來保證筒體的圓度。

3.2.2 編制工藝需注意的問題及解決方法

設(shè)備內(nèi)部及內(nèi)部構(gòu)件防腐及酸洗鈍化和藍(lán)光檢測的工藝安排。產(chǎn)品如再生塔底重沸器內(nèi)部碳鋼構(gòu)件需要防腐的，還要考慮在哪個工序、各部件做到何種程度時進(jìn)行防腐，比如：在內(nèi)部構(gòu)件防腐時，需考慮能提前焊接上的先焊接再防腐；不能在防腐之前焊的，需考慮構(gòu)件在設(shè)備內(nèi)部的位置，并盡可能地在防腐時預(yù)先留出焊接構(gòu)件的位置，以免在防腐后還需要工人花費(fèi)時間和人力物力去消除焊縫上的防腐漆才能進(jìn)行焊接；而對于防腐后要焊接的構(gòu)件同樣需考慮防腐時留出焊接的地方，待焊接到設(shè)備上清除焊渣與鐵銹和油污后才能進(jìn)行二次防腐，這就需要人工去完成這項(xiàng)工作了。

3.2.3 酸洗鈍化工藝

酸洗鈍化工藝是不銹鋼設(shè)備常用的，需要工藝人員提前做好準(zhǔn)備，編制出切實(shí)可行的酸洗鈍化工藝并加以驗(yàn)證。

3.2.4 吊裝考慮不足

活性炭過濾器在埋弧焊組對完筒體和一個封頭準(zhǔn)備轉(zhuǎn)運(yùn)到組焊班組進(jìn)行下部工序時，發(fā)現(xiàn)總質(zhì)量超過埋弧焊車間內(nèi)吊車的最大起重，只能安排汽車吊進(jìn)入廠房配合吊裝，但是因?yàn)檐囬g高度有限，吊裝位置有限，倒運(yùn)設(shè)備不僅費(fèi)時費(fèi)力，而且還存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要多人和多臺設(shè)備嚴(yán)密組織、同時配合、統(tǒng)一協(xié)作才能共同完成。

以上就是我們在制作這批不銹鋼產(chǎn)品時所遇到的種種問題，需要我們在生產(chǎn)不銹鋼設(shè)備時加以注意，并根據(jù)本單位實(shí)際情況提前考慮解決的方法和應(yīng)對的措施，希望通過以上所述，可以對碳鋼廠家制作不銹鋼設(shè)備時有借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 150.1～ 150.4—2011，壓力容器[S].

[2] NB/T47015—2011，壓力容器焊接規(guī)程[S].