CN109060400A - 一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法 - Google Patents

一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109060400A
CN109060400A CN201811096238.3A CN201811096238A CN109060400A CN 109060400 A CN109060400 A CN 109060400A CN 201811096238 A CN201811096238 A CN 201811096238A CN 109060400 A CN109060400 A CN 109060400A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test block
steel plate
sample
manufactory
host
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811096238.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109060400B (zh
Inventor
程诗昊
翦健
乐翔飞
李文学
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YANGTZE GORGES TECHNOLOGY AND ECONOMY DEVELOPMENT CO Ltd
Yangtze Three Gorges Technology and Economy Development Co Ltd
Original Assignee
YANGTZE GORGES TECHNOLOGY AND ECONOMY DEVELOPMENT CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YANGTZE GORGES TECHNOLOGY AND ECONOMY DEVELOPMENT CO Ltd filed Critical YANGTZE GORGES TECHNOLOGY AND ECONOMY DEVELOPMENT CO Ltd
Priority to CN201811096238.3A priority Critical patent/CN109060400B/zh
Publication of CN109060400A publication Critical patent/CN109060400A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109060400B publication Critical patent/CN109060400B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight

Abstract

本发明公开了一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法，它包括以下步骤：Step1：钢板首批供货或未稳定供货前，钢厂、主机制造厂按每炉批次同时在钢板两端取样进行检测，业主方按每炉抽一张钢板并在钢板一端取样进行检测；Step2：钢厂、主机制造厂对检测结果进行统计分析和提出专题报告，直至稳定供货；Step3：稳定供货后，钢厂按每炉批次在钢板一端取样进行检测、主机制造厂在钢板一端或另一端取样进行检测，其检测频次大于业主方检测频次，业主方按每台份抽两张钢板且位于不同炉号，并在钢板一端取样进行检测；Step4：钢板头、尾应有不同的标识以便于检测结果的追踪。

Description

一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学 性能真实性的方法
技术领域
本发明涉及水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板力学性能检测技术领域，具体为一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法。
背景技术
白鹤滩水电站安装单机容量1000MW水轮发电机组共16台，其中哈尔滨电机厂有限责任公司(简称哈电)、东方电机有限公司(简称东电)等两家主机制造厂各供货8台机组。白鹤滩水电站机组座环直径达13960mm，上、下环板各由8张特厚高强度抗撕裂钢板拼焊而成。
白鹤滩电站水轮机座环特厚高强度抗层状撕裂钢板牌号为SXQ500D-Z35，按《Q/CTG 25-2015大型水轮发电机组特厚钢板技术条件》标准制造和验收，单张钢板长5450mm×宽1950mm×厚260mm，重达22t。要求钢板材料纯净度高、碳当量低，且具有良好的焊接性能和优良的综合力学性能。
国产SXQ500D-Z35特厚高强度抗层状撕裂钢板首次替代进口，应用于白鹤滩电站水轮机座环。为了确保机组制造质量，钢板在钢厂自检、主机制造厂复检基础上，业主方还要按一定比例进行取样、并委托独立的第三方检测机构进行检测，业主方最终判定合格后材料才允许投入使用。
目前，所采用的检测方式：根据GB/T 2975-1998《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备规定》，拉伸、冲击、冷弯试验在钢板宽度方向1/4位置取样，根据GB/T 5313-2010《厚度方向性能钢板规定》，Z向拉伸试验在钢板宽度方向1/2中心线位置取样，。试块长度尺寸按试验室要求规定为250mm。如果严格按照GB/T 2975-1998和GB/T 5313-2010规定的位置进行取样检测，将增加钢板长度640mm以上，每张钢板两端加长将增加重量3t以上，造成较大的浪费。由于不同检测机构在检测过程中采用不同的检测标准或者取样位置，会产生不同的检测结果，进而影响检验结果的真实性和可靠性，无法对实际生产过程提供可靠的数据支撑和依据，进而影响水轮机的质量。因此，需要在国标推荐基础上制定专用的检测方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法，该方法能够有效解决多家取样位置发生冲突和力学性能检测结果失真的问题，防止水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板力学性能不均匀和批量生产力学性能不稳定，提高钢板批量制造质量均匀性、一致性和稳定性，保证检测结果真实可靠，确保水轮发电机组质量及运行安全。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：首批供货或未稳定供货前，钢厂、主机制造厂在每张钢板头、尾分别取样检测，业主方每炉抽一张钢板并在其头或尾取样检测，采用方案一或方案二在钢板宽度方向取试块；
所述方案一、钢板加长取样余头，钢厂在加长余头部分取样，其具体原理为：
1)钢厂在钢板两端再加长余头部分取试块；
2)将D试块和E试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
3)C试块和F试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
4)A试块，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
5)B试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
6)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A、B、C、D、E和F。
所述方案二、钢板两端不加长取样余头，其具体原理为：
1)C1试块和H1试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯、Z向拉伸试样；
2)E1试块和F1试块试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
3)D1试块和G1试块试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
4)A1试块，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
5)B1试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
6)A1试块与B1试块、D1试块与E1试块、F1试块与G1试块分别连体；
7)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1和H1，且连体试块需划出分区线。
所述Step3中，稳定供货后，钢板质量均匀性、一致性、稳定性已经得到验证，且制造工艺已稳定成型，采用方案三或方案四在钢板宽度方向取试块；
所述方案三、钢厂和主机制造厂不需同时在钢板头、尾取样检测，具体原理：
1)E试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
2)F试块，钢厂用于取Z向拉伸试样；
3)D试块，主机制造厂用于取拉伸、冲击、冷弯试样；
4)C试块，主机制造厂用于取Z向拉伸试样；
5)A试块，业主方用于取拉伸、冲击、冷弯试样；
6)B试块，业主方用于取Z向拉伸试样。
7)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A、B、C、D、E和F。
所述方案四、钢厂、主机制造厂和业主方全部在钢板一端取样检测，具体原理：
1)取消F1试块、G1试块、H1试块；
2)C1试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯、Z向拉伸试样；
3)E1试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
4)D1试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
5)试块A1，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
6)B1试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
7)A1试块与B1试块、D1试块与E1试块分别连体；
8)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A1、B1、C1、D1和E1，且连体试块需划出分区线。
所述A试块取自钢板的端头，其中心线分别位于钢板宽度方向和厚度方向的1/4位置；所述D试块和A试块与钢板宽度方向中心线呈对称布置；所述E试块和D试块与钢板长度方向中心线呈对称布置；所述B试块和C试块取自钢板的端头，并与A试块位于钢板的同一侧，B试块和C试块与钢板宽度方向中心线呈对称布置，B试块和C试块的分隔线与钢板宽度方向中心线重合，且B试块和C试块取自钢板厚度方向的1/4位置；所述F试块取自钢板的端头，并位于E试块所在的一端，所述F试块的中心线与钢板宽度方向中心线重合，其F试块取自钢板厚度方向的1/4位置。
所述A1试块取自钢板的端头，其中心线分别位于钢板宽度方向和厚度方向的1/4位置；所述E1试块和A1试块与钢板宽度方向中心线呈对称布置；所述F1试块和E1试块与钢板长度方向中心线呈对称布置；所述C1试块取自钢板的端头，并位于A1试块所在的一端，所述C1试块的中心线与钢板宽度方向中心线重合，其C1试块取自钢板厚度方向的1/4位置；所述H1试块和C1试块与钢板长度方向中心线呈对称布置；所述B1试块取自A1试块和C1试块之间；所述D1试块取自E1试块和C1试块之间；所述G1试块取自H1试块和F1试块之间。
本发明有如下有益效果：
1、该套检测方法经实践证明，能够有效避免因各家即：钢厂、主机制造厂和业主方，三方取样位置不合理、不统一而造成的漏检、误检、错检，完全能够发现和反映钢板材料力学性能的均匀性、一致性、稳定性，保证检测结果真实可靠，避免不合格钢板进入部件制造过程中，确保电站水轮机座环制造质量，同时也能帮助钢厂节约材料，避免浪费，具有较高的实用和经济价值。
2、业主方检测发现钢板冲击吸收能量严重不合格，为舞阳、兴澄钢厂提供了改进机会，通过改进，显著提升了我国高端特厚高强度抗撕裂钢板批量制造质量水平，国产特厚高强度抗撕裂钢板综合力学性能和焊接性能已全面超越进口钢板，为我国清洁能源重大技术装备提供了重要支撑，社会效益巨大；
3、白鹤滩电站16台机座环特厚高强度抗撕裂钢板实现国产替代进口，减少材料采购费用6706万元；钢板质量得到有效控制，实现稳定供货，减少业主方检测费用35万元，减少试块材料费、发运费、主机制造厂检测费用大于261万元。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明中方案一和方案三的机组座环环板钢板宽度方向取试块位置图。
图2是本发明中方案二和方案四的机组座环环板钢板宽度方向取试块位置图。
图3是本发明在钢板厚度方向1/4位置取拉伸试样位置图。
图4是本发明在钢板厚度方向1/4位置取冲击试样位置图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
如图1-4所示，一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法，它包括以下步骤：
Step1：钢板首批供货或未稳定供货前，钢厂、主机制造厂按每炉批次同时在钢板两端取样进行检测，业主方按每炉抽一张钢板并在钢板一端取样进行检测；
Step2：钢厂、主机制造厂对检测结果进行统计分析和提出专题报告，直至稳定供货；
Step3：稳定供货后，钢厂按每炉批次在钢板一端取样进行检测、主机制造厂在钢板一端或另一端取样进行检测，其检测频次大于业主方检测频次，业主方按每台份抽两张钢板且位于不同炉号，并在钢板一端取样进行检测；
Step4：钢板头、尾应有不同的标识以便于检测结果的追踪。
进一步的，检测顺序依次为：钢厂、主机制造厂、业主方，前序未检测合格，不得进行后序检测。
进一步的，所述取样的具体程序为：
1)钢厂检测合格后，首批供货或未稳定供货前由主机制造厂组织监造方到钢厂见证取试块，并对试块现场打钢印进行标识；
2)监造方若不能到钢厂见证取试块，则将信息反馈给主机制造厂，主机制造厂在钢厂见证取试块，并将见证取试块信息，传递给监造方；所述试块信息包括试块分布位置、试块尺寸、试块炉批号照片；
3)由主机制造厂或钢厂将业主方检测试块发往业主方指定的检测单位；
4)业主方根据合同、技术标准等对钢厂、主机制造厂、业主方检测结果进行判定；
5)业主方判定合格后钢厂才发货；
6)业主方未判定合格前，材料不得下料、投产。
进一步的，首批供货或未稳定供货前，钢厂、主机制造厂在每张钢板头、尾分别取样检测，业主方每炉抽一张钢板并在其头或尾取样检测，采用方案一或方案二在钢板宽度方向取试块；
进一步的，所述方案一、钢板加长取样余头，钢厂在加长余头部分取样，其具体原理为：
1)钢厂在钢板两端再加长余头部分取试块；
2)将D试块和E试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
3)C试块和F试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
4)A试块，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
5)B试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
6)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A、B、C、D、E和F。
进一步的，所述方案二、钢板两端不加长取样余头，其具体原理为：
1)C1试块和H1试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯、Z向拉伸试样；
2)E1试块和F1试块试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
3)D1试块和G1试块试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
4)A1试块，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
5)B1试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
6)A1试块与B1试块、D1试块与E1试块、F1试块与G1试块分别连体；
7)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1和H1，且连体试块需划出分区线。
进一步的，所述Step3中，稳定供货后，钢板质量均匀性、一致性、稳定性已经得到验证，且制造工艺已稳定成型，采用方案三或方案四在钢板宽度方向取试块；
进一步的，所述方案三、钢厂和主机制造厂不需同时在钢板头、尾取样检测，具体原理：
1)E试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
2)F试块，钢厂用于取Z向拉伸试样；
3)D试块，主机制造厂用于取拉伸、冲击、冷弯试样；
4)C试块，主机制造厂用于取Z向拉伸试样；
5)A试块，业主方用于取拉伸、冲击、冷弯试样；
6)B试块，业主方用于取Z向拉伸试样。
7)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A、B、C、D、E和F。
进一步的，所述方案四、钢厂、主机制造厂和业主方全部在钢板一端取样检测，具体原理：
1)取消F1试块、G1试块、H1试块；
2)C1试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯、Z向拉伸试样；
3)E1试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
4)D1试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
5)试块A1，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
6)B1试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
7)A1试块与B1试块、D1试块与E1试块分别连体；
8)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A1、B1、C1、D1和E1，且连体试块需划出分区线。
进一步的，所述A试块取自钢板的端头，其中心线分别位于钢板宽度方向和厚度方向的1/4位置；所述D试块和A试块与钢板宽度方向中心线呈对称布置；所述E试块和D试块与钢板长度方向中心线呈对称布置；所述B试块和C试块取自钢板的端头，并与A试块位于钢板的同一侧，B试块和C试块与钢板宽度方向中心线呈对称布置，B试块和C试块的分隔线与钢板宽度方向中心线重合，且B试块和C试块取自钢板厚度方向的1/4位置；所述F试块取自钢板的端头，并位于E试块所在的一端，所述F试块的中心线与钢板宽度方向中心线重合，其F试块取自钢板厚度方向的1/4位置。
进一步的，所述A1试块取自钢板的端头，其中心线分别位于钢板宽度方向和厚度方向的1/4位置；所述E1试块和A1试块与钢板宽度方向中心线呈对称布置；所述F1试块和E1试块与钢板长度方向中心线呈对称布置；所述C1试块取自钢板的端头，并位于A1试块所在的一端，所述C1试块的中心线与钢板宽度方向中心线重合，其C1试块取自钢板厚度方向的1/4位置；所述H1试块和C1试块与钢板长度方向中心线呈对称布置；所述B1试块取自A1试块和C1试块之间；所述D1试块取自E1试块和C1试块之间；所述G1试块取自H1试块和F1试块之间。
本发明的创新点在于：
1、定义了基于特厚高强度抗撕裂钢板特点的首批供货、稳定供货；
2、创建了基于钢厂自检、主机制造厂复检的业主方检测程序；
3、创建了业主方检测判定程序；
4、创建了首批供货或未稳定供货前、稳定供货后钢厂自检、主机制造厂复检、业主方检测在特厚高强度抗撕裂钢板头、尾取样方式及检测频次；
5、创建了基于钢厂自检、主机制造厂复检、且要进行业主方检测的取试块程序；
6、创建了基于钢厂自检、主机制造厂复检、且要进行业主方检测的特厚高强度抗撕裂钢板宽度方向和厚度方向取试块位置。
实施例2：
本实施例以工程实际情况为例对本发明的技术方案做进一步的说明：
一、项目背景
近年来，国内舞阳钢铁有限责任公司(简称舞阳)、江阴兴澄特种钢铁有限公司(简称兴澄)、南阳汉冶特钢有限公司(简称汉冶)等钢厂针对白鹤滩电站的需求进行了研发，国内几家钢厂新研发的SXQ500D-Z35特厚高强度撕抗裂钢板将首次应用于白鹤滩1000MW机组座环。
为了确保白鹤滩电站机组制造质量，在机组设备采购合同中规定，对于座环特厚高强度撕抗裂钢板等重要材料，在钢厂自检、主机制造厂复检合格的基础上，中国长江三峡集团公司机电工程局作为项目业主方授权长江三峡经济技术发展有限公司机电事务部(简称监造方)，还要按规定的比例进行抽样、并委托第三方独立检测机构再次进行检测，且最终判定合格后材料才允许投入使用——即对特厚高强度撕抗裂钢板材料进行业主方检测。
舞阳制造的首批哈电白鹤滩机组座环特厚高强度撕抗裂钢板共25张，舞阳、哈电、业主方(天津SGS检测中心——简称天津SGS)化学成分检测均合格，力学性能检测结果见表1、三家检测数据对比结果见表2。
表1舞阳钢厂供货的首批哈电白鹤滩机组座环环板钢板力学性能
表2舞阳钢厂制造的首批哈电白鹤滩机组座环钢板三家检测数据对比
兴澄制造的首批东电白鹤滩机组座环特厚高强度撕抗裂钢板共5张，兴澄、东电、业主方(上海材料研究所检测中心——简称上材所)化学成分检测均合格，力学性能检测结果见表3，三家检测数据对比结果见表4。
表3兴澄钢厂制造的首批东电白鹤滩机组座环环板钢板力学性能
表4兴澄钢厂制造的首批东电白鹤滩机组座环环板钢板三家检测数据对比
从表1～表4可以看出如下几大问题：
a)舞阳、兴澄钢板质量问题集中在冲击吸收能量(KV2)不合格上；
b)钢厂(舞阳、兴澄)自检、主机厂(哈电、东电)复检数值与第三方检测数值差异很大；
c)钢厂(舞阳、兴澄)自检、主机厂(哈电、东电)复检都没有发现KV2不合格，KV2不合格都是第三方检测发现的。
综上所述，白鹤滩机组座环环板钢板，在材料厂自检、主机厂复检基础上，还要进行第三方抽样检测完全必要。
二、原因分析
1、白鹤滩座环环板钢板按三峡标准制造
白鹤滩座环环板钢板长5450mm×宽1950mm×厚260mm，按三峡标准SXQ500D-Z35牌号生产，与国标、欧标比较，钢板厚度大，碳当量低，力学性能要求高，制造难度大，见表5。
表5白鹤滩座环环板钢板(SXQ500D-Z35)与国标、欧标对比
2、舞阳自检、哈电复检为什么没有发现KV2不合格原因
经查，舞阳、哈电试验用料取自钢板头部对称布置的且位于宽度方向1/4位置，而第三方试验用料取自钢板尾部1/4位置。
经重新取样验证，结果：钢板尾部组织粗大、性能偏低，头部性能合格，而舞阳、哈电恰好都在钢板头部取样，所以舞阳自检、哈电复检都未发现冲击性能不合格。
即第三方检测发现了钢板头尾性能不均匀。
没有任何技术标准、管理文件要求钢板需头尾两端取样。但鉴于白鹤滩座环特厚调质钢板容易出现性能不均匀的特殊性，因此规定：首批供货、或稳定供货前(主机厂+第三方检测合格率≤90％)钢板需头尾两端取样，以验证其性能均匀性、稳定性。
3、兴澄自检、东电复检为什么没有发现KV2不合格原因
经查，兴澄钢板已经采用了头尾两端取样检测，但因兴澄、东电、第三方都要在钢板头尾板宽1/4位置取样，位置不够，于是兴澄自定在板宽边缘位置取样。因调质特厚钢板板宽边缘性能优于1/4位置，所以兴澄自检未发现不合格。三家板宽取样位置超出标准协调范围，需重新制定既要反映钢板真实质量水平、又要尽可能节约材料的板宽位置取样方法。
经查，Q/CTG 25-2015标准规定冲击试样取样方法按GB/T 2975-1998执行，而GB/T2975-1998规定取样位置可按a)或b)执行，具体位置由产品标准确定。东电在标准未界定情况下自定在a)即板厚表面取样检测。因调质特厚钢板表面性能远优于板厚1/4位置，所以东电复检也未发现不合格，需明确界定板厚取样位置为1/4处。
兴澄在钢板宽度方向边部取样、东电在钢板厚度方向表面取样，其检测结果都高于业主方在钢板宽度方向1/4、厚度方向1/4处取样检测值，兴澄、东电检测结果都不反映钢板真实质量水平，即兴澄、东电检测未发现钢板冲击吸收能量不合格的原因是取样位置不当。
4、舞阳钢板、兴澄钢板冲击吸收能量不合格的原因分析
1)舞阳热处理炉炉内温差大，钢板尾部未达到工艺要求温度，是造成钢板头部冲击吸收能量合格而尾部不合格的主要原因；
2)兴澄淬火槽水温偏高、钢板加热从出炉到入水的时间过长是导致钢板组织粗大和冲击吸收能量不合格的主要原因。
三、力学性能检测控制方法
针对白鹤滩座环环板钢板尺寸大(轧制厚270mm)、重量大、综合力学性能(包括抗撕裂性能)要求高、碳当量低(焊接性能要求高)、力学性能容易出现不均匀性、从研发到批量生产其质量容易出现不稳定性，并且要求在钢厂自检、主机制造厂复检后业主方还要抽样检测，钢板力学性能检测问题已经超出国内外现有技术标准协调范围，为此，我们研发制定了《乌东德、白鹤滩电站机组材料业主方检测补充规定》、《乌东德、白鹤滩电站机组材料业主方检测技术指导手册》，内容包含钢板力学性能检测控制系列技术。
3.1名词和术语
3.1.1材料化学成分和力学性能检测合格率
材料化学成分和力学性能检测合格率＝(检测数量-主机制造厂检测不合格数量-业主方检测不合格数量)/检测数量×100％。
不合格数量＝材料化学成分和力学性能不合格报废数量+重新热处理后化学成分和力学性能检测合格数量。
数量是指材料(铸锻件、钢板、钢卷等)件、张、卷。
3.1.2稳定供货
稳定供货是指材料制造厂供货的材料化学成分和力学性能检测合格率达到90％以上。
3.1.3同类钢板
同类钢板是指已制造过的与白鹤滩座环特厚高强度抗撕裂钢板同牌号、且厚度下偏差不大于15％的钢板。
3.1.4首批供货
指未制造过同类钢板，而是首次生产、供货。
3.2钢板头、尾取样和检测频次
a)钢板首批供货，或未稳定供货前，钢厂、主机制造厂按每炉批次同时在钢板两端取样进行检测，业主方按每炉抽一张钢板并在钢板一端取样进行检测；
b)钢厂、主机制造厂对检测结果进行统计分析和提出专题报告，直至稳定供货；
c)稳定供货后，钢厂按每炉批次在钢板一端取样进行检测、主机制造厂在钢板一端或另一端取样进行检测——其检测频次大于业主方检测频次，业主方按每台份抽两张钢板(不同炉号)并在钢板一端取样进行检测；
d)钢板头、尾应有不同的标识以便于检测结果的追踪。
3.3检测顺序
规定检测顺序为：钢厂→主机制造厂→业主方，前序未检测合格，不得进行后序检测。
3.4取试块程序
a)钢厂检测合格后，首批供货或未稳定供货前由主机制造厂组织监造方到钢厂厂见证取试块，试块现场打钢印进行标识；
b)监造方若不能到钢厂厂见证取试块，则将信息反馈给主机制造厂。主机制造厂在钢厂见证取试块，并将见证取试块信息(试块分布位置、试块尺寸、试块炉批号照片等)传递给监造方；
c)由主机制造厂或钢厂将业主方检测试块发往业主方指定的检测单位。
3.5最终判定
a)业主方根据合同、技术标准等对钢厂、主机制造厂(分包商)、业主方检测结果进行判定；
b)业主方判定合格后钢厂才发货；
c)业主方未判定合格前，材料不得下料、投产。
3.6钢板宽度方向取样位置
白鹤滩机组座环环板钢板宽度方向取试块按图1、或图2执行；也可以选择交叉执行，首批供货或未稳定供货前，钢厂、主机制造厂在每张钢板头、尾分别取样检测，业主方每炉抽一张钢板并在其头或尾取样检测，采用方案一或方案二在钢板宽度方向取试块；
所述方案一、钢板加长取样余头，钢厂在加长余头部分取样，其具体原理为：
1)钢厂在钢板两端再加长余头部分取试块；
2)将D试块和E试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
3)C试块和F试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
4)A试块，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
5)B试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
6)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A、B、C、D、E和F。
所述方案二、钢板两端不加长取样余头，其具体原理为：
1)C1试块和H1试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯、Z向拉伸试样；
2)E1试块和F1试块试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
3)D1试块和G1试块试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
4)A1试块，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
5)B1试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
6)A1试块与B1试块、D1试块与E1试块、F1试块与G1试块分别连体；
7)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1和H1，且连体试块需划出分区线。
所述Step3中，稳定供货后，钢板质量均匀性、一致性、稳定性已经得到验证，且制造工艺已稳定成型，采用方案三或方案四在钢板宽度方向取试块；
所述方案三、钢厂和主机制造厂不需同时在钢板头、尾取样检测，具体原理：
1)E试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
2)F试块，钢厂用于取Z向拉伸试样；
3)D试块，主机制造厂用于取拉伸、冲击、冷弯试样；
4)C试块，主机制造厂用于取Z向拉伸试样；
5)A试块，业主方用于取拉伸、冲击、冷弯试样；
6)B试块，业主方用于取Z向拉伸试样。
7)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A、B、C、D、E和F。
所述方案四、钢厂、主机制造厂和业主方全部在钢板一端取样检测，具体原理：
1)取消F1试块、G1试块、H1试块；
2)C1试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯、Z向拉伸试样；
3)E1试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
4)D1试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
5)试块A1，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
6)B1试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
7)A1试块与B1试块、D1试块与E1试块分别连体；
8)试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A1、B1、C1、D1和E1，且连体试块需划出分区线。
四、制造工艺过程控制
a)舞阳对钢板热处理炉进行改造，改造后炉内温差≦10℃；
b)兴澄控制淬火前槽内水温≤28℃，钢板加热出炉到入水时间≤4分钟；
c)舞阳、兴澄生产制造过程同时按力学性能检测控制技术执行。
五、效果
执行力学性能检测控制技术后，三家对舞阳改进后制造的哈电白鹤滩机组座环环板钢板力学性能结果见表6；三家对兴澄改进后制造的东电白鹤滩机组座环环板钢板力学性能检测结果见表7；莱茵钢板与改进后的舞阳、兴澄钢板力学性能对比见表8。
表6舞阳改进后产哈电白鹤滩座环环板钢板(SXQ500D-Z35，厚260mm)力学性能
表6舞阳改进后产哈电白鹤滩座环环板钢板(SXQ500D-Z35，厚260mm)力学性能(续)
表7兴澄改进后产东电白鹤滩座环环板(SXQ500D-Z35，厚260mm)力学性能
表7兴澄改进后产东电白鹤滩座环环板(SXQ500D-Z35，厚260mm)力学性能(续)
表8莱茵、迪林根钢板与改进后的舞阳、兴澄钢板理化性能对比
从表6、表7、表8可知：
a)舞阳、兴澄改进后钢板力学性能合格率100％，且有较大富裕度(尤其是冲击吸收能量、Z向抗撕裂性能)；
b)舞阳、兴澄改进后钢板，经钢厂(舞阳、兴澄)、主机制造厂(哈电、东电)和业主方(上材所)三家在钢板头、尾取样检测，结果证明钢板整体力学性能均匀、稳定；
c)舞阳、兴澄改进后钢板，钢厂(舞阳、兴澄)、主机制造厂(哈电、东电)、业主方(上材所)理化性能检测值非常接近，说明钢厂、主机制造厂、业主方检测过程均受控，避免了漏检、误检、错检；
d)与进口钢板相比，改进后的国产(舞阳、兴澄)钢板综合力学性能全面优于进口钢板。
六、总结
a)业主方检测发现舞阳、兴澄制造的首批白鹤滩1000MW机组座环特厚高强度抗撕裂钢板冲击吸收能量严重不合格，避免了不合格材料进入机组制造过程中，消除了重大质量隐患；
b)通过对舞阳、兴澄两钢厂和哈电、东电两主机制造厂未发现冲击吸收能量不合格原因的透彻分析，创建了力学性能检测控制技术，实现对白鹤滩1000MW机组座环特厚高强度抗撕裂钢板从研发到批量生产质量的有效控制；
c)创新点：
定义了基于特厚高强度抗撕裂钢板特点的首批供货、稳定供货；
创建了基于钢厂自检、主机制造厂复检的业主方检测程序；
创建了业主方检测判定程序；
创建了首批供货或未稳定供货前、稳定供货后钢厂自检、主机制造厂复检、业主方检测在特厚高强度抗撕裂钢板头、尾取样方式及检测频次；
创建了基于钢厂自检、主机制造厂复检、且要进行业主方检测的取试块(试样)程序；
创建了基于钢厂自检、主机制造厂复检、且要进行业主方检测的特厚高强度抗撕裂钢板宽度方向和厚度方向取试块(试样)位置。
d)业主方检测发现钢板冲击吸收能量严重不合格，为舞阳、兴澄钢厂提供了改进机会，通过改进，显著提升了我国高端特厚高强度抗撕裂钢板批量制造质量水平，国产特厚高强度抗撕裂钢板综合力学性能和焊接性能已全面超越进口钢板，为我国清洁能源重大技术装备提供了重要支撑，社会效益巨大；
e)白鹤滩电站16台机座环特厚高强度抗撕裂钢板实现国产替代进口，减少材料采购费用6706万元；钢板质量得到有效控制，实现稳定供货，减少业主方检测费用35万元，减少试块材料费、发运费、主机制造厂检测费用大于261万元。
通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (6)

1.一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法，其特征在于：首批供货或未稳定供货前，钢厂、主机制造厂在每张钢板头、尾分别取样检测，业主方每炉抽一张钢板并在其头或尾取样检测，采用方案一或方案二在钢板宽度方向取试块；
所述方案一、钢板加长取样余头，钢厂在加长余头部分取样，其具体原理为：
1）钢厂在钢板两端再加长余头部分取试块；
2）将D试块和E试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
3）C试块和F试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
4）A试块，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
5）B试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
6）试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A、B、C、D、E和F。
2.根据权利要求1所述的一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法，其特征在于：
所述方案二、钢板两端不加长取样余头，其具体原理为：
1）C1试块和H1试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯、Z向拉伸试样；
2）E1试块和F1试块试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
3）D1试块和G1试块试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
4）A1试块，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
5）B1试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
6）A1试块与B1试块、D1试块与E1试块、F1试块与G1试块分别连体；
7）试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1和H1，且连体试块需划出分区线。
3.根据权利要求1所述的一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法，其特征在于：
所述Step3中，稳定供货后，钢板质量均匀性、一致性、稳定性已经得到验证，且制造工艺已稳定成型，采用方案三或方案四在钢板宽度方向取试块；
所述方案三、钢厂和主机制造厂不需同时在钢板头、尾取样检测，具体原理：
1）E试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
2）F试块，钢厂用于取Z向拉伸试样；
3）D试块，主机制造厂用于取拉伸、冲击、冷弯试样；
4）C试块，主机制造厂用于取Z向拉伸试样；
5）A试块，业主方用于取拉伸、冲击、冷弯试样；
6）B试块，业主方用于取Z向拉伸试样；
7）试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A、B、C、D、E和F。
4.根据权利要求1所述的一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法，其特征在于：
所述方案四、钢厂、主机制造厂和业主方全部在钢板一端取样检测，具体原理：
1）取消F1试块、G1试块、H1试块；
2）C1试块，用于钢厂取拉伸、冲击、冷弯、Z向拉伸试样；
3）E1试块，用于主机制造厂取拉伸、冲击、冷弯试样；
4）D1试块，用于主机制造厂取Z向拉伸试样；
5）试块A1，用于业主方取拉伸、冲击、冷弯试样；
6）B1试块，用于业主方取Z向拉伸试样；
7）A1试块与B1试块、D1试块与E1试块分别连体；
8）试块除应标识炉批号外，还需要进行相应的编号A1、B1、C1、D1和E1，且连体试块需划出分区线。
5.根据权利要求1或3所述的一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法，其特征在于：所述A试块取自钢板的端头，其中心线分别位于钢板宽度方向和厚度方向的1/4位置；所述D试块和A试块与钢板宽度方向中心线呈对称布置；所述E试块和D试块与钢板长度方向中心线呈对称布置；所述B试块和C试块取自钢板的端头，并与A试块位于钢板的同一侧，B试块和C试块与钢板宽度方向中心线呈对称布置，B试块和C试块的分隔线与钢板宽度方向中心线重合，且B试块和C试块取自钢板厚度方向的1/4位置；所述F试块取自钢板的端头，并位于E试块所在的一端，所述F试块的中心线与钢板宽度方向中心线重合，其F试块取自钢板厚度方向的1/4位置。
6.根据权利要求2或4所述的一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法，其特征在于：所述A1试块取自钢板的端头，其中心线分别位于钢板宽度方向和厚度方向的1/4位置；所述E1试块和A1试块与钢板宽度方向中心线呈对称布置；所述F1试块和E1试块与钢板长度方向中心线呈对称布置；所述C1试块取自钢板的端头，并位于A1试块所在的一端，所述C1试块的中心线与钢板宽度方向中心线重合，其C1试块取自钢板厚度方向的1/4位置；所述H1试块和C1试块与钢板长度方向中心线呈对称布置；所述B1试块取自A1试块和C1试块之间；所述D1试块取自E1试块和C1试块之间；所述G1试块取自H1试块和F1试块之间。
CN201811096238.3A 2018-09-19 2018-09-19 水轮机座环撕裂钢板取样检测力学性能真实性的方法 Active CN109060400B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811096238.3A CN109060400B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 水轮机座环撕裂钢板取样检测力学性能真实性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811096238.3A CN109060400B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 水轮机座环撕裂钢板取样检测力学性能真实性的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109060400A true CN109060400A (zh) 2018-12-21
CN109060400B CN109060400B (zh) 2020-12-25

Family

ID=64762249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811096238.3A Active CN109060400B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 水轮机座环撕裂钢板取样检测力学性能真实性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109060400B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112146914A (zh) * 2020-09-01 2020-12-29 长江三峡技术经济发展有限公司 拉紧螺杆钢棒调质后力学性能检测的抽样、取试棒及取试样方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06198394A (ja) * 1992-12-28 1994-07-19 Kawasaki Steel Corp 耐ラメラテア性に優れた構造用厚鋼板の製造方法
CN103543052A (zh) * 2013-10-18 2014-01-29 太原钢铁(集团)有限公司 一种钢板z向拉伸试样的制备方法
CN105925894A (zh) * 2016-06-23 2016-09-07 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种超厚高强抗层状撕裂q500d-z35水电机组钢板及其制造方法
CN107557690A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 鞍钢股份有限公司 一种耐低温和抗层状撕裂的特厚钢板及其制造方法
CN107904488A (zh) * 2017-11-06 2018-04-13 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种特厚高强高韧抗层状撕裂q550钢板及其制造方法
JP2018084048A (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 新日鐵住金株式会社 鋼管杭、杭頭構造、杭式構造物、鋼管杭の施工方法、及び杭式構造物の施工方法
CN207730553U (zh) * 2017-12-26 2018-08-14 海洋石油工程股份有限公司 Z向钢板拉伸试验夹具

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06198394A (ja) * 1992-12-28 1994-07-19 Kawasaki Steel Corp 耐ラメラテア性に優れた構造用厚鋼板の製造方法
CN103543052A (zh) * 2013-10-18 2014-01-29 太原钢铁(集团)有限公司 一种钢板z向拉伸试样的制备方法
CN105925894A (zh) * 2016-06-23 2016-09-07 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种超厚高强抗层状撕裂q500d-z35水电机组钢板及其制造方法
CN107557690A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 鞍钢股份有限公司 一种耐低温和抗层状撕裂的特厚钢板及其制造方法
JP2018084048A (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 新日鐵住金株式会社 鋼管杭、杭頭構造、杭式構造物、鋼管杭の施工方法、及び杭式構造物の施工方法
CN107904488A (zh) * 2017-11-06 2018-04-13 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种特厚高强高韧抗层状撕裂q550钢板及其制造方法
CN207730553U (zh) * 2017-12-26 2018-08-14 海洋石油工程股份有限公司 Z向钢板拉伸试验夹具

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘海宽等: "大型水轮发电机组用SXQ345D-Z35特厚钢板的研制", 《宽厚板》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112146914A (zh) * 2020-09-01 2020-12-29 长江三峡技术经济发展有限公司 拉紧螺杆钢棒调质后力学性能检测的抽样、取试棒及取试样方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109060400B (zh) 2020-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108507815B (zh) 一种核电蒸汽发生器一次侧封头分隔板质量检验的取样方法
CN103389225B (zh) 反应堆蒸汽发生器的管板锻件质量检验的取样方法
CN108226159A (zh) 金属材料中析出相颗粒的全视场定量统计分布表征方法
CN109060400A (zh) 一种保证水轮机座环特厚抗层状撕裂钢板多家取样检测力学性能真实性的方法
CN106513925A (zh) 一种基于冲击韧性筛选合理焊接工艺参数的方法
CN104731083A (zh) 一种基于自适应特征提取的工业故障诊断方法及应用
CN111652414A (zh) 一种基于高斯混合模型的滑窗pca高炉异常监测方法
CN206066278U (zh) 一种方形电池通用针刺检测夹具
Holdsworth et al. ECCC developments in the assessment of creep-rupture properties.
CN103020364B (zh) 预测低合金钢焊缝金属中非金属夹杂物特征参数的方法
CN112683570B (zh) 适用于核电站主泵泵轴锻件制造工艺评定的取样方法
CN107315910A (zh) 铁铜系合金热老化状态评估的无损检测方法
Lu et al. Hybrid immune genetic algorithm with neighborhood search operator for the job shop scheduling problem
CN103678922B (zh) 基于主成分回归分析的夹杂物影响无取向硅钢磁性能的分析方法
CN108520167B (zh) 一种g102钢受热面的高温寿命快速评估方法和系统
CN110579392A (zh) 一种hrb400e钢材的力学性能检测方法
Pan Research on the quality of graduate education from the perspective of whole process quality management
CN112880738B (zh) 一种复合钢板中试试验方法
CN113959848A (zh) 一种大厚度结构钢拉伸性能检测方法
CN106950173A (zh) 一种碳纤维丝束开纤性的测试方法及其装置
CN113325811B (zh) 一种基于记忆与遗忘策略的工业过程异常在线检测方法
Huang et al. Research Hotspot and Development Trend of New Energy Industry Cluster under the Background of" Double Carbon"--Based on Citespace Visual Analysis
CN115901525A (zh) 一种超高钢级管线钢纯净度的综合评价方法
Wenyu et al. Research on the impact of business environment on China’s industrial upgrading
CN105956274A (zh) 通过织构指数评价无取向硅钢磁性能的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant