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304不锈钢管固溶处理快速验证方法

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编辑时间 : 2020-04-13

  宁波430不锈钢管出厂前未进行过固体熔化热处理,或未严格按照固体熔化工艺进行过固体熔化热处理,现场验收时无法进行目视检查。简要介绍了固体熔化的原理,阐述了用里氏硬度计现场快速测试奥氏体不锈钢管零件硬度的方法,给出了304不锈钢管是否经过合格固体熔化热处理的判定标准。该方法的工程应用表明效果良好。


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  根据相关国家标准,304不锈钢管出厂前必须进行固溶热处理,以细化晶粒结构,提高管件的耐腐蚀性和耐低温性。然而,为了追求利润和降低成本,一些制造商没有严格按照技术要求进行固体熔化或固体熔化处理就直接离开工厂。不合格的304不锈钢管在石化项目中使用后,通常会在低温下开裂,造成漏油、漏油等严重的生产事故,导致油气处理装置、加工厂或集输站停工维修,造成严重的安全隐患和巨大的经济损失。

  由于管件的正常生产,固溶处理后需要酸洗和钝化,所以经过固溶处理和未经过固溶处理的304不锈钢管外观基本相同。304不锈钢管的传统检验方法是金相检验,但在施工现场,金相检验成本高、时间长,不利于在现场全面实施。宁波冷轧钢卷对304不锈钢管的金相组织和制造工艺进行了研究,最终选择硬度检测方法进行鉴定,既保证了质量,又有效降低了检测成本。

  1.参数确定

  根据SH/T  3408-2012和GB/T  12459-2005,工厂检验中奥氏体不锈钢管零件的硬度要求为:布氏硬度HB190,合格。然而,由于布氏硬度计体积大、操作复杂、现场应用困难,现场硬度测试一般采用里氏硬度计(相当于里氏硬度HL)。我们在野外使用了HLN-200里克特硬度计。参照GB/T17394-1998中的附录B,当采用C型冲击时,布氏硬度190相当于里氏硬度H  LC523。采用垂直向下检验时,HL=HLC,检验硬度值HL523为合格。

  1.1材料检验

  在实际应用过程中,由于奥氏体不锈钢的品种和硬度值不同,304不锈钢管的实际检测值很容易满足要求。

  如果按照标准要求的硬度试验值对304不锈钢管的硬度进行检查验收,304不锈钢管的硬度是合格的,但实际上,在现场应用过程中,304不锈钢管一般在低温下开裂,304不锈钢管的化学成分通过化学成分分析合格。因此,只测试标准要求的硬度,验收不能完全满足使用要求。随后,选择一批合格的304不锈钢管进行硬度测试,结果如表2所示。对比表2和表1可以看出,合格管件的测量离散度远小于不合格管件,说明其均匀性较好。同时,为了更好的进行比较,我们对不同厂家的一些合格不锈钢管进行了抽查和测量。具体数值如表3所示。

  从表3可以看出,单个数据的离散性相对较大。分析其原因,由于管道长度较大,在随机检验时,根据组织和合金元素,每条管道被认为是均匀分布的,因此个别数据的离散性较大,但其硬度值仍较接近经固体熔化处理的管件,远小于未经固体熔化处理的管件。

  1.2测试数据建模

  材料检验完成后,整理统计数据,判断数据分布的集中或离散状态,按照正态分布进行建模。

  1.2.1不合格管件数据分析

  (1)经计算,里氏硬度测试平均值为411.9。

  (2)经计算,不合格管件检测数据的方差为18.65。

  1.2.2合格管件的数据分析

  (1)经计算,里氏硬度测试平均值为359.9。

  (2)经计算,合格管件的风险测量数据的方差为6.57。

  1.3检验分析和结论

  根据正态分布原理,在相同样本量下,方差越大,数据波动越大,越不稳定。通过以上计算和图纸分析,得出合格管件的数据差异较小,而不合格管件的情况正好相反。

  在95%置信度条件下,不合格管件的里氏硬度范围为370-450,合格管件的里氏硬度范围为340-380。双方略有重叠,但考虑到实际上正态分布曲线只能近似现场实际情况,不会出现极端情况,考虑到保证质量的需要,最终确定合格和不合格的里氏硬度临界值为370,即里氏硬度平均值超过370的不合格管件,如有异议可进一步测试。

  2.应用效果

  在确定了里氏硬度合格范围后,本工程使用的304不锈钢管应根据里氏硬度进行验收,固体熔化应采用里氏硬度试验方法进行验证。项目投产后,没有发生304不锈钢管低温开裂导致停工维修的严重事故。

  3.结论

  随着市场经济的发展,假冒伪劣产品也逐渐增多。材料检测方法必须与时俱进,在生产实践中不断探索和创新,不断创新。一方面,加强检查验收环节,尽力防止不合格材料流入施工现场;另一方面,建立自我约束机制,建立不合格材料生产企业黑名单,禁止其再次投料,使不合格材料无市场可卖,从根本上保证工程质量。


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