碳钢厂家制作不锈钢产品问题与解决措施
摘 要：我公司长期以来，一直生产的是碳钢设备，去年接了一批脱碳工程，做了十几台不锈钢产品。通过这批不锈钢产品的制作，将生产中所要注意的问题及解决方法做了陈述，对一直在生产碳钢设备而又想制作不锈钢产品的厂家提出了一些行之有效地方法和措施，给出了较为实用的建议，使这些厂家既能保留碳钢设备制作的能力，又可以开发生产不锈钢产品。
关键词：不锈钢复合板；焊接工艺评定；无损检测
中图分类号：TG44 文献标志码：A
0 引言
不锈钢是指在大气、水、酸、碱、盐或其他介质中具有一定化学稳定性的钢的总称。不锈钢不仅具有很强的化学稳定性，同时也有足够的强度和塑性，并且在一定高温或低温条件下具有稳定的化学性能和耐腐蚀性能。复合钢板是由较薄的不锈钢与较厚的珠光体钢复合轧制而成的双金属板。不仅可以保证产品具有较好的耐蚀性，还能够将材料成本大大降低，提高经济效益。因此，在很多领域得到广泛应用。
脱碳工程是油田2016年的重点项目，机械公司负责制造的设备共14台，其中碳钢设备3台（本文忽略不计），复合板设备3台，不锈钢设备9台（详见表1脱碳项目不锈钢设备明细）。其中70m3溶液储罐由于设备尺寸偏大，不便运输，需现场制造，8台设备需制作完成后交惠博普公司进行成撬处理，其余设备厂内制作完毕后直接发到现场安装。
以上不锈钢和复合板设备均为公司首次生产制作，属于新设计、新材料、新工艺，整个制造过程，与碳钢产品都有着明显的不同之处，最关键的是：原材料的准确报采、在生产过程中隔离铁离子与不锈钢的接触、产品制作前的焊接准备及工艺安排，下面我们就主要从这几方面展开讨论。
1 原材料问题
“兵马未动，粮草先行”。对于产品制造来说，材料就是“粮草”。材料報得准确与否，来的正确不正确，质量可不可靠，在产品制造中可谓是至关重要的一环。
（1）脱碳项目的材料主要是不锈钢或复合板，公司应用很少，报料时需将图纸仔细研究清楚。不然，在生产过程中，少了，再报料，一是影响生产，二是因为料少不好单独采购；多了，对于碳钢产品制作厂家来说，就会是剩料，造成库存。在这里报料需注意考虑以下几点：
①产品要不要带配对法兰；
②产品试压，需要制作的工装料；
③筒体拼板需根据板副确定，型钢需考虑加工余量，换热管需考虑卷制工艺；
④卷制筒体要不要留直边余量；
⑤制作焊接工艺评定的试板料；
⑥制作过程中需要制作的辅助用料；
⑦在制作过程中对于不确定因素可能造成的废品的预备料；
⑧包装、防护需要用到的料。
考虑了以上8点，报料就不会出现不够或者剩料过多、造成库存的现象了。
（2）为了让供货方准确、迅速供货，我们需要把材料进行分类并提供详细地供货要求和技术参数，为确保有效执行，还要与供方签订供货合同或者技术协议。
2 焊接工艺及控制
（1）焊接工艺是脱碳项目工程中对质量影响最大的一个方面，在某种程度上讲，焊接质量决定了产品的整体质量，所以为保证产品的焊接质量，必须做好各项准备工作。因此，在制作前期，我们必须认真做好该项目的焊接工艺评定，如：8mm 304不锈钢（0Gr18Ni9）板板对接氩弧焊、板板对接埋弧自动焊、8mm 304不锈钢（0Gr18Ni9）和低合金钢（Q345R）板板对接焊条电弧焊、16mm304不锈钢（0Gr18Ni9）和低合金钢（Q345R）板板对接焊条电弧焊、Ф60×4低合金钢管（16Mn）表面耐蚀堆焊A302焊条电弧焊、S31603不锈钢管与20mm S30408不锈钢板管板角接头氩弧自动焊等，使产品制作具备了前提条件。
（2）虽然我们在焊接工艺上做了大量地准备工作，但在实际生产过程中还是不可避免地出现了一些问题，归纳起来，主要就是以下两个方面：
①坡口选择和焊接方法。在这里需要强调一下，坡口选择和焊接方法一定要根据本企业现有的焊接设备和焊工的技能水平及企业已评定合格的焊接工艺评定报告来确定产品的坡口和焊接方法，切忌盲目选择不成熟的方案，以免焊口质量不易保证，影响生产进度，对企业造成影响。
② 焊接变形。不锈钢热容量较大，传热效率较低，连续焊接易导致一定的形变。在这个问题上，我们从两个方面想办法解决：一方面，选择正确的焊接参数，采用跳焊的方式，使热量均匀分布，选用参数的范围为小电流，快焊速，减少焊接部位的热输入，尽可能减少变形；另一方面，为了控制焊接变形，很多地方需要制作一些辅助工装，靠外力控制来减少焊接造成的变形。此外，在复合板的焊接上，应注意覆层和基层的焊接要避免产生冷热裂纹，在基层和覆层之间采用过渡层，同时注意基体材料的稀释作用，以防止产生硬脆组织。
3 制作工艺和过程控制
工艺的执行和过程控制是产品质量得以保证的前提和途径。工艺方案可以是多个，经过分析比较后选出最佳方案，以此编制出指导生产用的工艺文件。
3.1 物料流转
因公司常年生产的为碳钢设备，所以生产过程中如何防止不锈钢与铁离子的接触便是首先要解决的问题。
3.1.1 利用介质隔离存放
我们采用木料、毛毡或胶皮等不含铁离子的介质将其隔开，单独存放在清洁、干燥的专用场地。
3.1.2 设置专用工具设施
不锈钢产品在制造过程中应使用专用滚轮架（如滚轮衬有橡胶等）、吊夹具及其他工艺设备。起吊容器或零部件的吊缆宜采用绳制吊缆或柔性材料（橡胶、塑料等）铠装的金属吊缆。
在生产过程中，卷板机是我们必须要用的设备之一，但根据我公司实际情况不可能为了这一批产品专门购进一台设备，这不仅是成本问题也涉及场地、采购、安装、验收等一系列的问题。我们权衡了几种方案，最后采取了在滚轮上加衬这一方法，简单易行且省时省力，对设备还没影响，而且做完不锈钢产品依然可用于碳钢产品的制作。
3.1.3 对生产人员提出要求
生产不锈钢产品的生产人员，工作前应检查自己的着装，防止将铁离子带入。工作鞋要求鞋底不带有铁钉等尖锐异物，以免划伤不锈钢表面。
3.2 针对每台设备，工艺人员应从头到尾设想制作过程中可能会遇到的问题，并给出相应地应对方法
在这些设备中，地下槽与消泡剂只需考虑板的焊接变形问题。而70m3罐因为体积大而板薄所以要考虑的因素较多：比如罐顶的瓜皮板制作、筒体制作、底座拼板等问题，从下料就得考虑如何拼板省料、制作方便；对于大直径的筒体如何保证圆度；在车间产品制作到何等程度不妨碍出车间大门；运输中又如何保证物料的完好，现场又如何组对等都是要事先考虑的问题。而复合板设备还要考虑应该开什么样的坡口才能保证焊缝的质量等，这些都是在编制每台工艺前需要考虑的问题。
3.2.1 下料及现场制作注意事项
70m3溶液储罐主要在现场制作，除了下料费心思拼板省料外，就是如何现场制作。考虑到现场制作，就要对拱顶的制作和筒体的卷制及如何运到现场进行拼接与对方做详细的技术交底。拱顶的瓜皮板如何进行卷制，才能最大限度地方便工人现场制作，更好地保证产品的质量。筒体板薄而且直径大，在厂内因门高的限制无法制作完成后再运输到现场，只能在单位进行卷制后直接发运到现场制作，考虑到运输中如何保证卷板弧度不受影响，特地做了专门的支座。但是现场制作筒体还是要借助一些简单的工装来保证筒体的圆度。
3.2.2 编制工艺需注意的问题及解决方法
设备内部及内部构件防腐及酸洗钝化和蓝光检测的工艺安排。产品如再生塔底重沸器内部碳钢构件需要防腐的，还要考虑在哪个工序、各部件做到何种程度时进行防腐，比如：在内部构件防腐时，需考虑能提前焊接上的先焊接再防腐；不能在防腐之前焊的，需考虑构件在设备内部的位置，并尽可能地在防腐时预先留出焊接构件的位置，以免在防腐后还需要工人花费时间和人力物力去消除焊缝上的防腐漆才能进行焊接；而对于防腐后要焊接的构件同样需考虑防腐时留出焊接的地方，待焊接到设备上清除焊渣与铁锈和油污后才能进行二次防腐，这就需要人工去完成这项工作了。
3.2.3 酸洗钝化工艺
酸洗钝化工艺是不锈钢设备常用的，需要工艺人员提前做好准备，编制出切实可行的酸洗钝化工艺并加以验证。
3.2.4 吊装考虑不足
活性炭过滤器在埋弧焊组对完筒体和一个封头准备转运到组焊班组进行下部工序时，发现总质量超过埋弧焊车间内吊车的最大起重，只能安排汽车吊进入厂房配合吊装，但是因为车间高度有限，吊装位置有限，倒运设备不仅费时费力，而且还存在较大的安全风险，需要多人和多台设备严密组织、同时配合、统一协作才能共同完成。
以上就是我们在制作这批不锈钢产品时所遇到的种种问题，需要我们在生产不锈钢设备时加以注意，并根据本单位实际情况提前考虑解决的方法和应对的措施，希望通过以上所述，可以对碳钢厂家制作不锈钢设备时有借鉴作用。
参考文献
[1] GB 150.1～ 150.4—2011，压力容器[S].
[2] NB/T47015—2011，壓力容器焊接规程[S].