Qualitätssicherung der Stahlrohrproduktion

1. Kurze Beschreibung der wichtigsten Kontrollpunkte für die Qualitätssicherung von Stahlrohren
Wichtige Kontrollpunkte für den Stahlherstellungsprozess: Verwendung von hochwertigem Stahlschrott und flüssigem Eisen, um einen niedrigen Gehalt an Kupfer und den „fünf schädlichen“ Elementen im Stahl zu gewährleisten; Verstärkung der Entphosphorung und Entschwefelung, strikte Kontrolle der Zielwerte für die chemische Zusammensetzung und die Schmelztemperatur; Sicherstellung eines ausreichenden Vakuumgrades und einer ausreichenden Vakuumbehandlungszeit, um eine Entgasungswirkung zu erzielen, und strikte Kontrolle des Überhitzungsgrades und der Abzugsgeschwindigkeit der Gießrinne beim Stranggießen.
Wichtige Punkte der Rohrwalzkontrolle: Strenge Qualitätskontrolle der eingehenden Materialien, um unebene Rohrenden durch übermäßige Neigung der Blockendfläche sowie Risse und äußere Beschädigungen durch Defekte wie Schlackeneinschlüsse zu vermeiden; strenge Kontrolle der Heiztemperatur im Ringofen und im Heizofen; verstärkte Kontrolle der Warmzentrierung des Rohrblocks, um die Zentriergenauigkeit der Zentrierbohrung und die Einhaltung der Wandstärketoleranzen zu gewährleisten; verstärkte Hochdruckwasserentzunderung und Oberflächenbehandlung der Rohre für optimale Oberflächenglätte; Anwendung eines neuen Endbearbeitungsverfahrens zur Sicherstellung der Außendurchmessertoleranzen und der Rundheit des Außendurchmessers; Kalibrierung des Prüfrohrs alle vier Stunden für die zerstörungsfreie Fehlerprüfung.
Wichtige Punkte der Prozesskontrolle bei Stahlrohren: Strenge Kontrolle der Härte- und Anlasstemperatur des Stahlrohrs, Verbesserung der Streckgrenze des Stahlrohrs und Reduzierung der inneren Spannungen im Stahlrohr; Kontrolle der Warmrichttemperatur gemäß den Prozessanforderungen, um die Eigenspannungen an der Oberfläche des Stahlrohrs zu reduzieren; hydraulischer Druckprüfdruck, Druckstabilisierungszeit; Drehmoment, Medienkontrolle usw.

2. Qualitätskontrollpunkte für Stahlrohre
2.1 Schmelzprozess von Stahlrohren
Beim Schmelzen im Elektrolichtbogenofen wird ein exzentrischer Ofenbodenabstich eingesetzt, um den Temperaturabfall und die Sekundäroxidation des flüssigen Stahls zu reduzieren. Sauerstoff-Öl-Brenner blasen Sauerstoff ein, um das Schmelzen zu unterstützen, die Schmelzzeit zu verkürzen und den Energieverbrauch zu senken. Das Schaumschlacke-Schmelzen ermöglicht den Betrieb mit langen, verdeckten Lichtbögen. Dadurch werden nicht nur Elektroden eingespart, sondern auch der Anstieg von Stickstoff und Wasserstoff im flüssigen Stahl im Ofen begrenzt und der Sauerstoffgehalt reduziert. Der gesamte Prozess wird computergesteuert, um den Schmelzvorgang zu optimieren. Während der Raffination wird Argongas zur Durchmischung in die Gießpfanne eingeblasen. Dies sorgt nicht nur für eine homogene Zusammensetzung des flüssigen Stahls, sondern erleichtert auch die Entgasung und das Aufschwimmen von Einschlüssen und trägt so zur weiteren Reinigung des flüssigen Stahls bei. Zwei Drahtvorschubgeräte speisen Aluminiumdraht und Silizium-Kalzium-Draht. Die Drahtzufuhr dient nicht nur der Feinabstimmung der Zusammensetzung, der Entschwefelung, der Desoxidation, der Entfernung von Einschlüssen und der Änderung des Zustands der Einschlüsse, sondern verhindert auch die Bildung von Knötchen in den Stranggießdüsen.
2.2 Walzprozess von Stahlrohren
1) Erwärmung der Rohrrohlinge: Nach dem Sägen werden die Rohrrohlinge in einem gasbefeuerten Ringofen mit einem mittleren Durchmesser von 48 Metern erwärmt. Der Ringofen ist in neun Steuerabschnitte unterteilt. Die Abschnitte 1 und 2 dienen der Vorwärmung und werden durch das Abgas des vorgelagerten Abschnitts und dessen hohe Temperatur erwärmt. Die Abschnitte 3, 4 und 5 sind die Heizabschnitte, die mit jeweils 22 Brennern die gesamte Erwärmung übernehmen. Die Abschnitte 6, 7, 8 und 9 sind Ausgleichsabschnitte, die den durch den Durchlauf des Rohrrohlings entstehenden Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenfläche ausgleichen. Die Zulassung sieht eine Hochtemperaturerwärmung vor. Die Gesamterwärmungszeit variiert je nach Durchmesser des Rohrrohlings. Die Temperaturdifferenz an der Stirnfläche des Rohrrohlings wird auf ±10 °C begrenzt.
2) Perforieren und Rohrwalzen: Die Perforation erfolgt mit einem vertikalen Discher-Perforator. Entsprechend den Spezifikationen des fertigen Rohrs werden Walzenabstand, Führungsplattenabstand, Kopfverlängerung, Vorschubwinkel und Walzwinkel des Perforators so eingestellt, dass das Rohrohr die gewünschte Größe erreicht. Das perforierte Rohrohr wird anschließend dem Sieben-Walzen-Dornwalzwerk zugeführt. Der Walztisch, dessen Parameter Druckreduzierung, Walzgeschwindigkeit und Dorn-Graphitschmierung mithilfe eines mathematischen Modells regeln. Das aus dem Walzwerk kommende Stahlrohr wird erneut dem Kalibrierwalzwerk zugeführt. Basierend auf praktischer Erfahrung und theoretischer Analyse wurde der funktionale Zusammenhang zwischen der Genauigkeit von Außendurchmesser und Wandstärke des 20G-Rohrs und dem Verhältnis von Rohrdurchmesser zu Wandstärke, dem Kohlenstoffäquivalent, der Leergröße, der Gesamtdurchmesserreduktion und dem Spannungskoeffizienten ermittelt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Toleranzen von Außendurchmesser und Wandstärke der fertigen Rohre den relevanten Normen entsprechen.
3) Online-Überwachung: Das Walzrohr ist mit hochwertigen und vollständigen Systemen zur Temperatur-, Längen-, Durchmesser- und Dickenmessung ausgestattet, die den Prozess effektiv steuern können.
4) Prüfung auf magnetische Leckagefehler: Ein aus den USA importiertes Prüfgerät für magnetische Leckagefehler ist online installiert. Die Prüflinge können einzeln online geprüft werden. Gemäß den Anforderungen der Normen GNB/T12606-90 „Prüfverfahren für magnetische Leckagefehler an Stahlrohren und Rundstäben“ und GB5310-95 werden Prüfmusterrohre verwendet, um Stahlrohre, die die Norm überschreiten, auszusortieren.

2. Wärmebehandlung der fertigen Rohre vor der Lagerung
Die nach dem Walzen fertigen 20G-Rohre werden zur Rohrverarbeitung transportiert, wo sie normalisiert, per Ultraschall geprüft, mit Wasserdruck getestet, beprobt und weiteren Prozessen unterzogen werden. Nach bestandener Leistungsprüfung werden sie eingelagert. Gemäß der Produktionspraxis kann bei Stahlrohren mit einer Wandstärke unter 14 mm die Walztemperatur auf ≥ 900 °C eingestellt werden, anstatt sie normal zu glühen. Bei Stahlrohren mit einer Wandstärke über 14 mm ist eine Normalglühung bei 910 °C ± 10 °C in der Rohrverarbeitung erforderlich. (Wenn die Walztemperatur bei Stahlrohren mit einer Wandstärke ≤ 14 mm eingestellt wird, müssen auch nicht normgerechte Stahlrohre in der Rohrverarbeitung bei 910 °C ± 10 °C normalisiert werden.) Der Prozessablauf der Weiterverarbeitung von Stahlrohren mit qualifizierter Leistung nach der Wärmebehandlung ist: Stahlgütebestimmung —-> Rohrendprüfung —-> Kopfschneiden —-> Führungskante —-> Innenspülung des Stahlrohrs —-> Wasserdruckprüfung —-> Ultraschall-Fehlerprüfung —-> Längenmessung, Wiegen, Bedrucken, Sprühen —-> Oberflächenlackierung —-> Trocknen —-> Lagerung des fertigen Produkts.

4. Spezielle Prozesssteuerung
1) Sonderprozess: Ein Sonderprozess ist ein Prozess, der maßgeblich für das Erscheinungsbild und die Leistung des Endprodukts ist. Die zuständige Managementabteilung implementiert und bestätigt diesen Prozess. Mitarbeiter, die mit Sonderprozessen befasst sind, werden von der Personalabteilung geschult und beurteilt. Die erforderlichen Qualifikationen richten sich nach der jeweiligen Position. Nach erfolgreichem Abschluss der Qualifizierung erhalten sie ein Arbeitszertifikat.
2) Spezielles Prozessmanagement:
Ausrüstung: Die vor Ort vorhandene Ausrüstung muss den Prozessanforderungen entsprechen. Instrumente und Messgeräte müssen in einwandfreiem Zustand und innerhalb der Gültigkeitsdauer kalibriert sein. Wartung und Reparatur sind gemäß dem Inspektions- und Wartungsplan durchzuführen, um die jederzeitige Kontrolle des Sonderprozesses zu gewährleisten. Es sind spezielle Prozesskennzeichnungen vorhanden.
Verfahren: Die Indikatoren des Sonderverfahrens für die eingehenden Materialien des vorherigen Verfahrens müssen den Bestimmungen der einschlägigen Normen und Dokumente entsprechen.
Das Wiedererwärmen und Kalibrieren des gewalzten Rohrteils sind spezielle Prozesse. Zu den wichtigsten Prozessparametern zählen die Erwärmungstemperatur des Stahlrohrs, die Drehzahl der Kalibriermaschine und die geometrischen Abmessungen des Stahlrohrs. Spezielle Prozesse werden jährlich erfasst und entsprechend dokumentiert.
Identifizierung und Management von Sonderprozessen: Die Identifizierung wird vom zuständigen Personal anhand der Anlagen- und Prozessparameter bestätigt und dokumentiert. Die Aufbewahrungsfrist für die Dokumentation beträgt 5 Jahre.

5. Qualitätssicherung beim Walzen
Zusätzlich zur strikten Umsetzung der Prozessstandardisierung gemäß dem System wurden folgende Maßnahmen ergriffen:
1) Um die physikalische Qualität des Produkts zu gewährleisten und die Anforderungen der Nutzer zu erfüllen, hat das Unternehmen Recherchen und Besuche bei den Nutzern durchgeführt und auf der Grundlage der besonderen Anforderungen der Nutzer sowie in Verbindung mit den Prozess- und Gerätebedingungen Unternehmensstandards (bzw. entsprechende Qualitätskontrollpläne) formuliert und die Produktion und interne Bewertungen streng organisiert;
2) Häufige Besuche bei den Nutzern und regelmäßige Durchführung von Nutzerseminaren;
3) Hinzufügen von Prozesstechnikern für die Nachinspektion, die Stichproben nehmen, die wichtigsten Verbindungen, Prozesse und wichtigen Prozessparameter im Produktionsprozess überwachen und prüfen;
4) Die Bedingungen für die manuelle Inspektion verbessern, Prüfstände für die manuelle Inspektion hinzufügen und die Inspektionen verstärken;
5) Überprüfen Sie während des Betriebs regelmäßig die Rollen, Führungsvorrichtungen und Förderbandrollen und tauschen Sie stark abgenutzte Rollen regelmäßig aus.

6. Erstellung und Implementierung von Prozessdokumenten
6.1 Erstellung von Prozessdokumenten: Prozessdokumente umfassen Prozessbenachrichtigungsblätter, Standards für den Qualitätskontrollplan und Standarddokumente. Die Erstellung von Prozessdokumenten dient dazu, die vertraglichen und normativen Anforderungen nach der formellen Unterzeichnung in ausführbare Prozessklauseln umzuwandeln. Nicht eindeutig in der Norm definierte Vertragsanforderungen sind mit dem Anwender detailliert abzustimmen und im Prozess präzise zu beschreiben, um eine reibungslose Produktion zu gewährleisten. Bei Änderungen während der Vertragsdurchführung ist umgehend Kontakt aufzunehmen, um die Umsetzbarkeit zu bestätigen und die entsprechenden ergänzenden oder geänderten Prozessdokumente zeitnah zu erstellen. Für die Erstellung dieser Dokumente sind entsprechende Nachweise als Grundlage der Prozessvorbereitung beizufügen.
6.2 Umsetzung der Prozessdokumentation: Nach der Erstellung und Prüfung der Prozessdokumentation erfolgt deren Freigabe. Die zuständigen Abteilungen sind an diese Dokumente zu halten. Die Prozessdokumentation wird in Abstimmung mit der Produktionssituation weiterentwickelt und zu Arbeitsanweisungen zusammengefasst. Ist der Prozess ausgereift, kann er in einer Prozessstandardkarte zusammengefasst werden, die nach Genehmigung ausgegeben wird und von den Bedienern strikt umzusetzen ist.
6.3 Inspektion zur Prozessstandardisierung
6.3.1 Grundlage und Inhalt der Standardisierungsprüfung: Um sicherzustellen, dass die Prozessdokumente und -systeme den Systemanforderungen entsprechen, sind Fertigungs- und Produktionsmitarbeiter verpflichtet, die Prozesse gemäß den Anforderungen zu prüfen und zu überwachen, detaillierte Audits von Sonderprozessen durchzuführen und jährlich entsprechende Prozess- und Anlagenprüfungen vorzunehmen. Dies dient der Sicherstellung der Produktionseffektivität, der Stärkung des standardisierten Prozessablaufs, der Verbesserung der Prozesskontrolle, der Erfüllung der Anforderungen der schlanken Produktion sowie der Einhaltung von Produktionsplan und Liefervertrag. Zu diesem Zweck wurden die vorliegenden Prüf- und Bewertungsrichtlinien speziell formuliert.
6.3.2 Standardisiertes Prüfverfahren
1) Unregelmäßige Inspektionen werden einmal im Monat durchgeführt.
2) Standardisierte Betriebsprüfungen in jeder Produktionsanlage werden mindestens einmal wöchentlich durchgeführt.
3) Bei schwerwiegenden und wiederkehrenden Qualitätsproblemen ist die Anzahl der Inspektionen standardisierter Arbeitsabläufe an den entsprechenden Stellen unbegrenzt.
4) Bei der standardisierten Betriebsprüfung festgestellte Mängel werden je nach Schwere des Verstoßes in schwerwiegende Mängel, allgemeine Mängel und Beobachtungsmängel eingeteilt.
6.4 Umgang mit nicht qualifizierten Artikeln, die bei standardisierten Betriebsprüfungen festgestellt wurden
1) Bei im Rahmen standardisierter Inspektionen festgestellten nicht qualifizierten Artikeln stellt die Fertigungsmanagementabteilung gemäß dem sekundären Verfahrensdokument über das Managementverfahren für Korrektur- und Vorbeugungsmaßnahmen eine Nichtqualifizierungsmitteilung aus, und das Produktionswerk, das die nicht qualifizierten Artikel herstellt, ergreift Korrekturmaßnahmen.
2) Bei im Rahmen standardisierter Betriebsprüfungen festgestellten mangelhaften Artikeln führt die Produktionsleitungsabteilung wirtschaftliche Bewertungen der verantwortlichen Abteilungen durch, die die mangelhaften Artikel herstellen.
6.5 Sonstige
6.5.1 Prozessverfolgung: Bei instabilen Prozessen und schwer zu walzenden Produkten sollten die ersten Walzversuche verfolgt werden. Während der Verfolgung sind die entsprechenden Prozessprotokolle für die Parameter in Bezug auf Produktqualität und Prozessstabilität zu erstellen, um die Zweckmäßigkeit der Anlage, des Prozessablaufs, des Temperatursystems usw. zu überprüfen. Gegebenenfalls sind Produktions- und Technikmitarbeiter zu einer Besprechung zusammenzukommen, um Ideen für die weitere Vorgehensweise zu entwickeln. Die Besprechungsprotokolle dienen als technische Grundlage für zukünftige Vertragsprüfungen und andere Arbeiten.
6.5.2 Beziehung zwischen Systembetrieb und Prozessausführung
Die Umsetzung des Prozesses im Systembetrieb besteht hauptsächlich in der Verfeinerung und Verbesserung der Arbeitsqualität vor Ort und bildet letztendlich einen geschlossenen Kreislauf. Dies äußert sich in Folgendem:
1) Die Produktion erfolgt gemäß den Prozessstandards und Qualitätskontrollplänen, und die Arbeitstechniken und Betriebsabläufe werden strikt eingehalten;
2) Den Standort verwalten und instand setzen sowie eine gute Verwaltung der festen Arbeitsplätze gewährleisten;
3) Aufbau und Verbesserung des Qualitätsinformationssystems: Versuchen Sie, dynamische Qualitätsinformationen und Qualitätsrückmeldungen zu etablieren;
4) Detaillierte und vor Ort durchgeführte Steuerung des Managements vor Ort: Die Gesetze der Produktqualitätsschwankungen beherrschen und anormale Schwankungen verhindern und kontrollieren.