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不锈钢无缝钢管广泛用于高压、低温和耐腐蚀环境管系,力学性能、工艺性能和耐腐蚀性是衡量钢管质量的三项重要指标,也是确保船舶安全航行的重要保证。在实船应用中,某不锈钢化学品船,在首航后发现甲板货物管系存在泄漏,经压力试验发现有10 余处孔状泄漏。某乙烯船用货罐制造过程中,发现多处罐头穿舱管内表面质量问题,包括内壁麻点和表面裂纹。那么这些问题如何才能从根本上解决呢? 根据不锈钢无缝管生产流程图(图1),圆钢钢坯经穿孔、冷拔/冷轧、固溶、校直、酸洗等主要工序制成无缝钢管,各个制管环节相辅相成,特别是对原材料和中间品的质量控制,是确保成品管化学成分、表面质量、力学性能、工艺性能和耐腐蚀性能等指标符合规范和标准的重要保障。
1、控制原材料品质生产无缝钢管所用的原材料主要是连铸圆管坯、轧(锻)制圆钢,确保钢坯质量是把好钢管质量的 道关,主要包括炼钢水平、浇注和冷却工艺,以及成形质量。首先是提高炼钢水平,需降低有害元素和气体(氮氢氧),提高成分的均匀性和纯净度,减少非金属夹杂物,同时改变其分布形态都是关键。钢坯的成分不均匀且产生严重偏析时,会使轧制后的钢管呈现严重的带状组织,从而降低钢管力学性能和腐蚀性能,甚至不合格。非金属夹杂物(如硫化物和氧化物、硅酸盐)被压成薄片,不仅会影响钢管的性能,而且可能会使钢管在生产过程中产生裂纹(图1)。其次,完善浇注和冷却工艺,减少皮下气泡、皮下裂纹、疏松和缩孔也不能忽视,因为这些缺陷无论是哪一种,在穿孔和轧管过程中都有可能造成缺陷,有的缺陷在使用后放大,缩短了产品使用寿命;严重时在中间品就直接报废,如内折(图2)。此外,钢坯的外形偏差,如直线度、直径和椭圆度,这都将直接影响到穿孔质量,造成荒管质量缺陷。
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