尚用甲 陈永刚 安大为
(海洋石油工程股份有限公司,天津 300452)
随着我国深海油田的不断发展,建造者对海洋平台生产处理装置中各种仪表的稳定性尤为看重,仪表管在其中发挥了至关重要的作用,会让设备处于最佳工作状态。这就要求我们在生产仪表管的过程中要严格按照要求的规定对仪表管进行监造,以确保仪表管产品质量符合设计规范要求,监督其质量体系运行的有效性,形成从原材料进厂到产品装运全过程监督受控的监造流程,全方位保证产品质量[1]。对仪表管产品各阶段进行质量控制,在开工前、加工生产、过程检验、最终检验等各个环节均做到了有效控制,使仪表管质量达到了项目的要求,取得良好的质量控制效果。
组织召开由业主、项目人员、监造人员、制造商人员等参加的技术交底会议,对仪表管的开工准备情况进行介绍,参照产品规格书、批准的制造程序文件及检验试验计划,明确对仪表管的制造要求,生产计划及质量控制点等。
对仪表管制造过程中的制造程序文件及检验试验计划等文件进行审查,程序文件内容要符合产品规格书、标准规范、图纸等文件的要求。确保厂家的实际生产能力与控制程序文件中要求的相符。
检查生产设备、检验设备、检验工具等,确保生产期间其鉴定证书均在有效期内。对于检测人员资质确有要求的,必须由有资质的人员持证上岗进行检验操作。
审查入厂原材料证明文件。核对质保书中炉批号、规格、材质及化学成分等信息。按照比例随机抽取部分原材料进行尺寸和表面质量的检验,对原料取样进行低倍组织及高倍组织金相观察检验,并进行化学成分分析检测,成分含量符合标准要求方能允许使用。
剥皮去除坯料氧化皮及缺陷,锯切坯料至所需长度,加工中心孔定心,以适应热加工。坯料依据加热工艺进行加热,加热过程需控制加热温度及加热时间。坯料通过热穿孔或热挤压变成荒管,根据荒管尺寸调整穿孔机或挤压机的设备参数,对工装模具进行管控。对荒管逐支进行内外表面和尺寸检验(外径、壁厚和偏心率等),出现表面裂纹等缺陷需修磨干净[2]。
冷拔或冷轧过程中,需对工艺参数(冷轧速度、送进量、冷拔速度及润滑)及模具进行检查。对冷拔或冷轧后管子的表面质量和尺寸进行检验及控制。控制酸洗溶液的配比(硝酸及氢氟酸的比例在工艺范围之内),控制溶液的温度及脱脂去油时间,用清水冲洗,确保无残酸、油污。依据热处理工艺规范进行加热,控制加热温度、加热时间及冷却速度。管子在热处理之后进行矫直,控制直度。依据酸洗工艺进行作业,控制酸液的浓度、温度及酸洗时间,用清水冲洗,确保无残酸、油污。对管子逐支进行内外表面和尺寸检验(外径、壁厚、偏心率),若表面存在裂纹等缺陷需修磨干净。
依据热处理工艺规范进行质量控制,包括控制加热温度、保温时间及冷却速度等。对成品管进行矫直控制直度,确认弯曲度,确保表面无矫痕,确认矫直辊表面质量,没有粘附异物。对成品管进行抛光,精抛后要求表面平滑,无抛光印、划伤、麻点、凹坑等。成品定切,对成品管定切后要求端口无毛刺、无异物,两端切除盲区200mm,长度满足要求。成品酸洗,依据酸洗工艺进行酸洗,控制酸液的浓度、温度及时间,酸洗后无氧化皮残留。
用于检验的测量工具、试验设备、仪器仪表、计量器具应处于受控状态,均应处于检定有效期内。仪表管生产过程的各项检验、标识及各项记录必须准确齐全。
3.2.1 仪表管尺寸控制
所有仪表管的外径、壁厚及长度均需进行逐根测量,并做好数据记录。仪表管尺寸检验执行以下要求:仪表管外径公差为±0.1mm;厚度公差为±10%;长度公差为0~+3mm。
3.2.2 仪表管表面质量控制
全部仪表管都进行表面外观质量的检验,并符合下列要求:
成品管应具有良好的表面和合理的直度,管端平滑无毛刺。表面缺陷可用打磨法去除,但应保证圆滑曲面,且修磨后的壁厚不得小于规定的壁厚下限。
3.2.3 仪表管喷码标识
全部仪表管都需进行喷码标识工序,并符合下列要求:
采用防水墨水进行标记,标识内容需按照产品标准要求进行喷涂,包括但不限于内径、壁厚、长度、材质及批号等信息。
3.3.1 化学成分分析检验
对成品管按照每个炉号取一个试样的检验频率取样进行化学成分分析检验。取样应采用机械切割方法进行切取。所有的样品使用直读光谱仪进行检测,316L、S31254、S32750的化学分成应按ASTM E1086进行检测,N04400的化学分成应按ASTM E76进行检测,其检测结果应符合标准的要求。进行分析所用的设备仪器应进行计量检定,并取得合格证书。分析人员应经过培训,并具有相应业务岗位合格证书。分析人员应做好试验记录,并妥善保管。分析完成后,应提供正式的化学成分检测报告。
3.3.2 拉伸试验及硬度试验
对成品管按照每个热处理批次在两根管子上各取一个试样的检验频率取样进行拉伸试验及硬度试验。所有的样品使用万能力学试验机及显微硬度计进行检测,拉伸试验应按ASTM E8/E8M进行检测,硬度试验应按ASTM E18或ASTM E92进行检测,其检测结果应符合标准的要求。试验设备应进行计量检定,并取得合格证书。试验人员应经过培训,并具有相应业务岗位合格证书。试验人员应做好试验记录,提供正式的检测报告。
3.3.3 扩口试验
对成品管按照每批取一个试样的检验频率取样进行扩口试验。将一段100mm长的样管段用一个锥度为60°的圆锥形工具将样管内径扩至标准的规定值,扩口后样管不能有裂纹或标准不允许存在的缺陷。
3.3.4 非金属夹杂物检验及铁素体含量检测
对成品管按照每个热处理批次在两根管子上各取一个试样的检验频率取样进行非金属夹杂物检验及铁素体含量检测。所有的样品使用光学显微镜进行检测,非金属夹杂物检验应按ASTM E45或等同的国标进行检验,铁素体含量检测应按ASTM E562进行检测,其检测结果应符合标准的要求。试验人员应经过培训,并具有相应业务岗位合格证书,并提供正式的检测报告。
3.3.5 腐蚀试验
对成品管任选两根不同规格的管子各取一个试样的检验频率取样进行点腐蚀试验及临界点蚀温度测定(CPT)。按照ASTM G48 A法或按照GB/T 17897进行点腐蚀试验,试验温度50℃,72h后测得的腐蚀速率不得超过30g/(m2.h)。试样需按ASTM G1或GB/T 16545的要求处理,用超声波清洗。按照ASTM G48 E法测定临界点蚀温度,测得的CPT值需不低于15℃。
3.3.6 超声波探伤
对成品管100%逐支进行超声波探伤检测,主要检测裂纹和夹杂等缺陷。按照ASTM E213进行超声波探伤,参考样管内外表面刻纵向槽(内径小于6.6mm的管子只在外表面刻槽),槽的深度不超过名义壁厚的12.5%或0.1mm,两者取大值,槽的宽度不得超过其深度的两倍。
3.3.7 涡流探伤
对成品管100%逐支进行涡流探伤检测,主要检测横向缺陷,凹坑或孔状。按照ASTM A1016和ASTM E426的要求进行涡流探伤,参考样管上应至少加工三个沿管子环向为均匀分布的、沿纵向相隔足够远的孔,以保证每个孔获得能区分开的信号。孔应沿径向加工,并完全穿透管壁。孔的直径应不大于0.8mm。涡流探伤端部盲区应切除。
对于仪表管合格品控制:对仪表管进行终检后检验员填写产品终检报告,提交所有的报告和记录、第三方检验证书、工厂证书等,确认合格后办理产品合格证。
对于仪表管不合格品控制:经检验确定为不合格品的产品,隔离分区存放,作出明显标识,并进行登记,不合格品做拒收处理,重新安排生产。
仪表管经检验合格后入库,根据品种、规格分批存放并做出明确标识。存放仪表管的仓库不得存放腐蚀性易挥发的物质,在干燥通风的室内存放,存放时不能与异种金属接触。保证产品的完整性,在搬运过程中要注意保护仪表管,避免发生碰撞造成的损伤。发货时要核对实物、发货清单及产品合格证。
本文分析研究了仪表管各阶段的质量控制措施,在开工前、加工生产、过程检验及最终检验等各个环节均做到了有效控制,使仪表管的质量达到了项目的要求,取得了良好的质量控制效果。有助于监造人员深入掌握仪表管的质量控制要求,也对于其他产品的监造有借鉴意义。