Assurance qualité de la production de tubes en acier

1. Brève description des points de contrôle clés pour l'assurance qualité des tubes en acier
Points clés du processus de fabrication de l'acier : utiliser de la ferraille de haute qualité et du fer en fusion pour garantir une faible teneur en cuivre et en « cinq éléments nocifs » dans l'acier ; renforcer la déphosphoration et la désulfuration, contrôler strictement la valeur cible de la composition chimique et de la température de fusion selon les besoins ; assurer un degré de vide suffisant et une durée de traitement sous vide suffisante pour garantir l'effet de dégazage, et contrôler strictement le degré de surchauffe et la vitesse de retrait de la paroi du répartiteur pendant la coulée continue.
Points clés du contrôle du laminage des tubes : contrôler rigoureusement la qualité des matières premières afin d’éviter les irrégularités des extrémités des tubes dues à une inclinaison excessive de la face d’extrémité du lingot, ainsi que les fissures et les marques externes causées par des défauts tels que des piqûres de scories en surface ; contrôler strictement la température de chauffage du four annulaire et du four de chauffe, intensifier le contrôle du centrage à chaud des billettes, garantir la précision du centrage du trou de centrage et assurer le respect des tolérances d’épaisseur et d’uniformité des tubes ; renforcer le décapage à l’eau haute pression et la protection des surfaces intérieure et extérieure des tubes afin d’en assurer la régularité ; pour garantir le respect des tolérances de diamètre extérieur et la circularité du diamètre extérieur, adopter une nouvelle passe de finition ; le contrôle non destructif des défauts exige un étalonnage des tubes témoins toutes les 4 heures.
Points clés du contrôle de la fabrication des tubes en acier : contrôle strict des températures de trempe et de revenu, amélioration de la limite d’élasticité et réduction des contraintes internes ; contrôle de la température de redressage à chaud selon les exigences du procédé afin de réduire les contraintes résiduelles en surface ; contrôle de la pression d’essai hydraulique et du temps de stabilisation ; contrôle du couple et du fluide, etc.

2. Points de contrôle qualité des tubes en acier
2.1 Procédé de fusion des tubes en acier
Dans la fusion au four à arc électrique, la coulée excentrée par le fond du four permet de réduire la chute de température et l'oxydation secondaire de l'acier en fusion. Des brûleurs à oxygène sont utilisés pour insuffler de l'oxygène afin de faciliter la fusion, de réduire le temps de fusion et de diminuer la consommation d'énergie. La fusion sous laitier mousseux peut être utilisée pour un fonctionnement mixte à arc long et enterré, ce qui permet non seulement d'économiser des électrodes, mais aussi de limiter l'augmentation des teneurs en azote et en hydrogène dans l'acier en fusion et de réduire la teneur en oxygène. L'ensemble du processus est contrôlé par ordinateur afin d'optimiser la fusion. Lors de l'affinage, de l'argon est insufflé au fond de la poche pour brasser l'acier. Ceci permet non seulement d'homogénéiser la composition de l'acier en fusion, mais aussi de faciliter le dégazage et la remontée des inclusions, contribuant ainsi à purifier davantage l'acier. Deux alimentateurs de fil permettent d'introduire du fil d'aluminium et du fil de silicium-calcium. L'alimentation en fil permet non seulement d'ajuster finement la composition, la désulfuration, la désoxydation, l'élimination des inclusions et la modification de leur état, mais aussi d'éviter la formation de nodules dans la buse de coulée continue.
2.2 Procédé de laminage des tubes en acier
1) Chauffage des billettes tubulaires : Après sciage, les billettes tubulaires sont chauffées dans un four annulaire à gaz de 48 mètres de diamètre. Ce four est divisé en 9 sections de contrôle. Les sections 1 et 2 sont des sections de préchauffage, alimentées par la section en amont et les gaz de combustion à haute température. Les sections 3, 4 et 5 sont les sections de chauffage, équipées chacune de 22 brûleurs. Les sections 6 à 9 sont des sections de pseudo-chauffage, qui compensent l'écart de température entre l'intérieur et la surface dû au passage de la billette dans la section de chauffage. Le procédé d'homologation utilise un chauffage à haute température. La durée totale de chauffage varie selon le diamètre de la billette. L'écart de température à l'extrémité de la billette est maintenu à ±10 °C.
2) Perforation et laminage : La perforation est réalisée à l'aide d'un perforateur Discher vertical. En fonction des spécifications du tube fini, l'écartement des rouleaux, l'écartement des plaques de guidage, la longueur de la tête, l'angle d'avance et l'angle de laminage du perforateur sont ajustés afin d'obtenir des tubes bruts perforés aux dimensions appropriées. Ces tubes sont ensuite acheminés vers un laminoir continu à mandrin limité à sept cadres. La table de laminage, dont le fonctionnement est calculé par modélisation mathématique, contrôle la réduction de pression, la vitesse de laminage continu et la lubrification du mandrin par du graphite. Les tubes en acier sortant du laminoir continu sont à nouveau acheminés vers le laminoir de calibrage. L'expérience pratique et l'analyse théorique ont permis d'établir la relation fonctionnelle entre la précision du diamètre extérieur et de l'épaisseur de paroi des tubes 20G et le rapport diamètre/épaisseur de paroi, l'équivalent carbone, la taille à vide, le taux de réduction du diamètre total et le coefficient de tension. Ceci garantit que les tolérances de diamètre extérieur et d'épaisseur de paroi des tubes finis sont conformes aux normes en vigueur.
3) Détection en ligne : Le tube laminé est équipé de systèmes de mesure de température, de longueur, de diamètre et d'épaisseur de haute qualité et complets, qui peuvent contrôler efficacement le processus.
4) Détection des défauts par fuite magnétique : Un détecteur de défauts par fuite magnétique importé des États-Unis est installé en ligne. Les tubes à haute tension peuvent être testés un par un. Conformément aux exigences des normes GNB/T12606-90 « Méthode de détection des défauts par fuite magnétique pour les tubes et barres rondes en acier » et GB5310-95, des tubes d’essai sont utilisés pour le contrôle qualité afin d’éliminer les tubes non conformes.

2. Traitement thermique des tubes finis avant stockage
Après laminage, les tubes finis de classe 20G sont transférés à l'usine de traitement pour la normalisation, le contrôle par ultrasons, le test de pression d'eau, l'échantillonnage et d'autres opérations. Ils sont ensuite stockés après avoir passé le contrôle de performance. Conformément à la pratique de production, pour les tubes en acier d'une épaisseur inférieure à 14 mm, la température de laminage finale peut être contrôlée à ≥ 900 °C, évitant ainsi la normalisation. Pour les tubes en acier d'une épaisseur supérieure à 14 mm, un traitement de normalisation à 910 °C ± 10 °C doit être effectué à l'usine de traitement. (Lorsque la température de laminage finale est utilisée pour contrôler les tubes en acier d'une épaisseur ≤ 14 mm, ceux présentant des performances non conformes doivent également être normalisés à 910 °C ± 10 °C à l'usine de traitement.) Le processus de traitement ultérieur des tubes en acier aux performances qualifiées après traitement thermique est le suivant : identification de la nuance d'acier → inspection de l'extrémité du tube → découpe de la tête → bord de guidage → rinçage interne du tube en acier → test de pression d'eau → détection des défauts par ultrasons → mesure de la longueur, pesage, impression, pulvérisation → peinture de surface → séchage → stockage du produit fini.

4 Contrôle de processus spécial
1) Procédé spécial : Un procédé spécial est un procédé déterminant pour l’aspect et les performances du produit fini. Son service de gestion doit le mettre en œuvre et le valider. Le personnel affecté aux procédés spéciaux doit bénéficier d’une formation et d’une évaluation organisées par le service des ressources humaines, et les qualifications requises doivent être définies en fonction du poste. Après validation de leur qualification, les employés doivent être titulaires d’un certificat de travail.
2) Gestion des processus spéciaux :
Équipements : Les équipements sur site doivent être conformes aux exigences du procédé. Les instruments et compteurs doivent être en bon état et étalonnés dans leur période de validité. Par ailleurs, la maintenance et les réparations doivent être effectuées conformément au système d’inspection et de maintenance planifiée des équipements afin de garantir la maîtrise permanente du procédé. La signalisation du procédé est également prévue.
Procédé : Les indicateurs du procédé spécial pour les matières premières issues du procédé précédent doivent être conformes aux dispositions des normes et documents pertinents.
Le réchauffage et le calibrage des tubes laminés sont des procédés spécifiques. Leurs principaux paramètres sont la température de chauffage du tube d'acier, la vitesse de la machine de calibrage et les dimensions géométriques du tube. Ces procédés spécifiques sont identifiés annuellement et font l'objet d'un enregistrement.
Identification et gestion des procédés spéciaux : L’identification est confirmée par le personnel compétent sur les équipements et les paramètres du procédé, et des enregistrements sont constitués. La durée de conservation des enregistrements est de 5 ans.

5. Assurance qualité du laminage
Outre la mise en œuvre rigoureuse de la standardisation des processus conformément au système, les mesures suivantes ont été prises :
1) Afin de garantir la qualité physique du produit et de répondre aux exigences des utilisateurs, la société a mené des recherches et des visites auprès des utilisateurs, et a formulé des normes d'entreprise (ou des plans de contrôle de la qualité correspondants) basées sur les exigences particulières des utilisateurs et combinées aux conditions de processus et d'équipement, et a organisé de manière stricte la production et les évaluations internes ;
2) Rendez fréquemment visite aux utilisateurs et organisez régulièrement des séminaires à leur intention ;
3) Ajouter des techniciens de processus de post-inspection pour échantillonner, superviser et inspecter les maillons clés, les processus et les paramètres clés du processus de production ;
4) Améliorer les conditions d’inspection manuelle, ajouter des postes d’inspection manuelle et renforcer les inspections ;
5) Vérifiez les rouleaux, les dispositifs de guidage et les rouleaux du convoyeur à temps pendant le laminage et remplacez régulièrement les rouleaux fortement usés.

6. Préparation et mise en œuvre des documents de processus
6.1 Élaboration des documents de processus : les documents de processus comprennent les fiches de notification de processus, les normes du plan de contrôle qualité et les documents standard. Leur élaboration consiste à les transformer en clauses de processus exécutoires, conformément aux exigences contractuelles et standard, après la signature formelle du contrat. Les exigences contractuelles non clairement définies dans la norme doivent être confirmées en détail avec l’utilisateur et intégrées au processus afin de garantir le bon déroulement de la production. En cas de modifications en cours d’exécution du contrat, il convient de contacter rapidement l’utilisateur pour confirmer la faisabilité et diffuser sans délai les documents de processus complémentaires ou modifiés. Lors de l’élaboration de ces documents, les justificatifs correspondants doivent être fournis.
6.2 Mise en œuvre des documents de procédure : Une fois élaborés, les documents de procédure sont diffusés après vérification. Les services concernés doivent les respecter. Ces documents sont ensuite affinés en fonction des conditions de production et compilés en instructions d’exploitation. Si la procédure est bien maîtrisée, elle peut être formalisée dans une fiche de procédure standard, qui est diffusée après validation et dont les opérateurs doivent impérativement se conformer.
6.3 Inspection de normalisation des processus
6.3.1 Base et contenu de l'inspection de normalisation : Afin de garantir le bon fonctionnement des documents et systèmes de processus conformément aux exigences, le personnel de fabrication et de production doit effectuer des inspections et un contrôle selon les exigences du processus, réaliser des audits détaillés sur les processus spécifiques et procéder chaque année à la vérification des processus et équipements correspondants. Ceci afin d'assurer l'efficacité de la production, de renforcer la normalisation du processus, d'améliorer le niveau de contrôle, de répondre aux exigences de la production au plus juste et de respecter le planning de production et les délais contractuels. Ces règles de mise en œuvre des inspections et évaluations ont été spécialement élaborées.
6.3.2 Méthode d'inspection normalisée
1) Des inspections irrégulières sont effectuées une fois par mois.
2) Des inspections normalisées du fonctionnement de chaque usine de production sont effectuées au moins une fois par semaine.
3) Lorsque des problèmes de qualité majeurs et répétitifs surviennent, le nombre d'inspections des opérations standardisées des postes concernés est illimité.
4) Les éléments non conformes trouvés lors de l'inspection des opérations normalisées sont classés en éléments non conformes majeurs, éléments non conformes généraux et éléments d'observation en fonction de la gravité de l'infraction.
6.4 Traitement des articles non conformes trouvés lors des inspections d'exploitation normalisées
1) Pour les articles non conformes trouvés lors des inspections normalisées, le département de gestion de la fabrication doit émettre un avis de non-conformité par le biais du document de procédure secondaire sur la procédure de gestion des mesures correctives et préventives, et l'usine de production qui produit les articles non conformes doit prendre des mesures correctives.
2) Pour les articles non conformes trouvés lors des inspections d'exploitation normalisées, le département de gestion de la production doit effectuer des évaluations économiques sur les départements responsables qui produisent les articles non conformes.
6,5 Autres
6.5.1 Suivi des procédés : Pour les procédés instables et les produits difficiles à laminer, il convient de suivre les premiers essais de laminage. Lors de ce suivi, il est nécessaire de consigner les paramètres relatifs à la qualité du produit et à la stabilité du procédé afin de déterminer la pertinence de l’unité, du chemin de production, du système de température, etc. Si nécessaire, il est recommandé de réunir le personnel de production et technique pour définir les pistes d’amélioration et de rédiger un compte rendu de réunion qui servira de support technique pour les révisions contractuelles ultérieures et autres travaux.
6.5.2 Relation entre le fonctionnement du système et l'exécution du processus
La mise en œuvre de ce processus dans le fonctionnement du système consiste principalement à perfectionner et à améliorer la qualité du travail sur site, formant ainsi une boucle fermée. Elle se manifeste par :
1) Produire conformément aux normes de processus et aux plans de contrôle de la qualité, et appliquer strictement les techniques de travail et les procédures opérationnelles ;
2) Gérer et rectifier le site et assurer une bonne gestion des postes fixes ;
3) Établir et améliorer le système d’information sur la qualité : essayer d’établir des informations dynamiques sur la qualité et des informations de retour d’information sur la qualité ;
4) Gestion détaillée et sur site de la gestion sur place : maîtriser les lois des fluctuations de la qualité des produits et prévenir et contrôler les fluctuations anormales.