磨削加工过程中进行在线测量的起因和做法

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 　　一、概述　　随着现代金属冶炼技术的不断发展，许多采用真空熔炼、电子束熔炼、电渣重熔以及真空碳脱氧(VOD)和氩氧脱碳(AOD)等大冶金熔炼和精炼技术获得的高性能不锈钢、铝、铜、镍、钛及其合金等高合金有色金属材料，由于尽量降低其H、O、C、N、S、P、Fe等有害杂质，有针对性地提高Cr、Ni、Mo、Ti、Nb等有益元素，使其耐蚀性能得以大幅度的提高，从而被大量地应用于现代石油化工、化学工业生产装置中。与之相对应，如何保证上述材料的焊接冶金技术也能达到上述熔、精炼大冶金技术要求，是保证上述材料制造该类装置中压力容器与承压构件制造质量的技术关键。但随着上述材料熔、精炼技术的不断提高，对这一类合金材料制压力容器的焊接防污染技术也提出了越来越高的要求。　　为解决此类合金材料焊接防污染问题，在压力容器制造行业中，已采取了许多措施：如焊前清洗焊接坡口，提高焊材有益元素含量，降低有害元素含量，以及施焊时黑、白金属分开等。但从总体技术要求来看，许多情况下仍未达到大冶金技术所要求达到的质量控制指标，因而在许多在役压力容器中发现，往往因焊缝达不到相应母材的纯度或组织要求，而致使该压力容器被破坏或失效。　　针对这一现状，国家质量技术监督局在1999年颁布的《压力容器技术安全监察规程》108条中明文规定：“不锈钢和有色金属制压力容器及其受压元件的制造，必须有专用的制造车间或专用的工装和场地，不得与黑色金属制品或其他产品混杂生产，工作场地要保持清洁、干燥，严格控制灰尘。”同时也对铝、铜、镍、钛及其合金等有色金属的焊接、防污染要求作出了明确的规定：为了防止焊接污染，必须建立一个保持清洁、干燥、防尘的施焊环境。　　而从防尘角度出发，结合防O、C、Fe等有害杂质的要求来看，最好能建一个防O、C、Fe灰尘等污染物质的专用车间清洁厂房(见图1)。　　实践证明，建造一个相对防尘、防铁、防风的专门用于焊接制造高性能不锈钢、有色金属的清洁厂房，对于提高该类材料制压力容器的制造质量是完全必要的。　　二、清洁厂房的要求　　压力容器清洁厂房究竞有何要求，目前国内尚无一个具体的技术指标。笔者根据国内外类似厂家的考察结果及《容规》相关要求，结合制造高合金不锈钢及有色金属设备相关技术规范、工程标准等要求，认为压力容器清洁厂房须需围绕防尘、防风、防铁三项基本要求在场地、空气、通道、人员、设备及零部件流转等六方面做好防污染工作。　　1.清洁厂房的场地要求　　建成一个防尘、防风、防铁的有色金属压力容器专用施焊场地，是制造该类压力容器的必要条件，而建造一个专用的清洁厂房是防尘、防风、防铁离子污染的最有效手段之一。在一个专用的清洁厂房内，可有效地实现防尘、防风、防铁的三项基本要求。　　对清洁厂房需从地面、墙壁与天花三个方面考虑，其基本要求是地面、墙壁与天花本身不得产生灰尘。对墙壁和天花板，由于无磨擦、承载等要求，可通过采用涂敷环氧树脂漆和定期清扫等较为简便的方法，达到防尘的目的。　　建造清洁厂房的主要困难是对地面的处理，由于混凝土干燥后极易产生灰尘，所以混凝土地面肯定是不行的。目前有的厂房采用木地板或地贴，其费用较高，使用也不太方便。也有一些厂家采用水磨石地面，其优势为：地面光滑，有一定的强度，不起尘，易清扫保养。若在厂房内设立较为便利的给、排水系统，还可通过定期对地面水洗除尘，达到清洁地面的要求，所以采用水磨石地面是一种较为经济可行的方案。还有一些厂家采用环氧树脂涂料地面或环氧磨石地面，效果也较为理想，也是清洁厂房地面防尘处理的有效手段之一。　　2.清洁厂房的空气要求　　对清洁厂房的空气要求，主要是从空气中的粉尘与风速两方面考虑。　　(1)粉尘 在同一施工区内，只要有产生黑色金属粉尘的施工就无法做到防尘与防铁的基本要求。只有建立独立防尘的施工区才能有效地隔断黑色金属粉尘的污染，方可确保高合金、有色金属压力容器的焊接制造质量。当然建造一个相对远离黑色金属设备制造厂房、无黑色金属粉尘干扰之忧的清洁厂房是最有效的手段之一。为保证正常施工，清洁厂房应该设有空气流通置换系统，清洁厂房内、外空气流通置换是确保清洁厂房内清洁度的关键。　　清洁厂房的空气置换分正压法、负压法两种。正压法一般采用向厂房内输送经过滤的清洁空气，再由排风口向外排出污浊空气；负压法一般采用风扇向厂房外抽气，再由进风口自由流进经过过滤的清洁空气。两相比较，正压法室内空气质量好，易控，但需配置空压机、空气过滤装置及可控排风装置，耗资较大。负压法耗资较少，只要进风控制有效，输入空气经有效过滤，无粉尘与铁离子污染即可。负压法一般在厂房顶设立防倒灌强力抽排风通道，在厂房底部设立风量可调被动防尘进风通道。具体见图2。 　　(2)风速 当外部自然风猛烈吹向进风通道时，还可将进风口挡板关闭，以防止清洁厂房内风速太快。对于风速的要求，主要是从气体保护焊角度出发，以不危及气体保护焊的气保护效果为原则。一般以风速＜1.5m/s为好。　　为保证防风，清洁厂房除了前面所述的进出风道外，所有门窗应全部封闭。对用于大型工件进出厂房的大门，尚需安装防风封条。清洁厂房负压法空气流通转换系统，具体示意见图3。　　为防尘，进风通道口还需设置网眼公称尺寸≤20～30mm的过滤网，以有效拦截灰尘、氧化物及铁离子等小颗粒尘埃被吸入清洁厂房。为保证清洁厂房的空气清洁程度，可采用菲绕林试验，对每一个进风口和施焊区进行有效的监控。　　3.清洁厂房的进出通道要求　　必须对清洁厂房的产品、人员进出通道进行严格的控制，以杜绝外部污染物的侵入。　　(1)对于进出产品及大型工件的厂房大门，必须进行相对密封处理，可在大门四周门与门框结合处安装密封橡胶条。该大门平时关闭，只有在进出产品或大型工件时方可开启。开启大门时，若影响到厂房内部无污染施工，则必须事先作好协调，最好能建立严密有效的开启大门管理制度，由专人协调，做到随开随关，并及时清除因工件进出产生的污染物。　　(2)清洁厂房需建立可让施工、管理、参观等人员随时进出厂房的隔离通道。该隔离通道在有效防止来自外界污染的前提下需方便相关人员的进出，阻止无关人员的进出。一般隔离通道需另开进出口，需设立两道以上封闭门，且人员进出时，两门不可同时开启，以隔绝污染空气、灰尘的进入。隔离通道内尚需设立更衣室，以方便施工人员进出清洁厂房时更换衣、帽、鞋、手套及自我清理。具体示意见图4。　　4.清洁厂房内人员要求　　(1)进入清洁厂房的人员必须进行严格的防污染教育，完全了解在清洁厂房内施工的要求、意义及工作内容，防止麻木不仁，随心所欲，客观破坏清洁厂房的清洁环境，给产品造成不必要的危害。进入清洁厂房的　　任何人员都必须经隔离通道进行自我清理。不许进入的人员即可在此处留处，不可再前行。　　(2)清洁厂房内的工作人员在进出清洁厂房前，需先在隔离室内更换专用工作服、帽、鞋及手套，做到在清洁厂房内使的工作服、帽、鞋手套不得穿出去被污染，在清洁厂房外使用的衣、帽、鞋及手套不得穿着进来，特别要注意在其他黑色金属厂房内穿过被污染的衣物严禁进入清洁厂房。　　(3)在清洁厂房内的施工人员尚需注意对内部环境的保护。在厂房内需严格禁烟、禁吃食物，以及任意抛洒杂物、垃圾等。对于在施工过程中产生的粉尘、边角料、杂物、焊条头、焊丝头、药皮以及随同工件、运输车辆等带进清洁厂房的种种污染物与污染痕迹都需及时的加以清扫与去除，时刻确保清洁厂房内的清洁程度。对一些参观、检查工作的人员，进入清洁厂房可在鞋外套上塑料鞋套，严防鞋底污物污染清洁环境。　　5.清洁厂房内工装设备要求　　清洁厂房内所用工装设备必须围绕防尘、防风、防铁及防漏油四项要求进行配备。　　对于清洁厂房内工件打磨等工序，需及时进行吸排尘、人工清扫等清理粉尘的工作，随时保证地面清洁。等离子弧切割及焊接产生的烟尘，也需及时启动强力抽风装置将其抽出厂房，进行空气置换。清洁厂房内所有黑色金属制工装、设备均需注意防止其对高合金材料制产品的污染，严格杜绝黑色金属与高合金材料表面相接触。如卷板机轴辊与滚轮架托轮，均需采用橡胶覆面，或油漆隔离或加装不锈钢套等隔离措施。具体见图5。　　清洁厂房内黑色金属制轨道、管道、设备及构件，均需在其表面涂敷油漆加以覆盖；对于与产品零部件相接触的工装、工具等，或采用不锈钢件或在黑色金属接触面包覆不锈钢衬条等。对于清洁厂房内使用的吊具，也应以不锈钢夹具，尼龙或尼龙-黑色金属复合吊具进行施工，不应使用黑色金属制吊钩或钢丝绳作业。甚至连锤、楔铁、工艺连接板等也需注意防污染，尽量采用与工件相近或无污染的材料制作。杜绝铁及铁锈等污染施工产品。　　6.清洁厂房内流转零部件清洁度的建立与保持　　在清洁厂房内施焊的高合金及有色金属产品零部件都应保持其应有的清洁度，这是必定无疑的。但从清洁厂房外部流转来的零部件往往达不到这一要求，所以必须在清洁厂房入口处设立一道清理工序。该工序一般以酸洗为主，即从外部流转进来的零部件首先须进行酸洗、清理，待符合要求(如蓝点试验、铁污染试验等)后方可进行下道工序。同时也必须重申，这些高合金、有色金属零部件必须在清理合格后方可进行焊接、热处理、热成形等热加工工序，否则肯定造成污染。所以，清洁厂房内必须配置可供酸洗的工作场地与工艺装备。　　对于与不锈钢等承压构件组焊、连结在一起，无法分离的黑色金属零部件或工装，在保证其与耐蚀构件有效防污染分隔的同时，还需进行表面油漆、包覆等防污染处理，只要有效地隔断了污染，也可以让其随耐蚀构件一同进入清洁厂房。必须严格有效防止这些黑色金属零部件或工装对清洁厂房和高合金、有色金属构件的污染。　　三、清洁厂房的管理　　1.清洁厂房环境管理规定　　(1)清洁厂房内应时刻保持无尘、无风、无铁离子污染。　　(2)清洁厂房必须杜绝来自外界的污染，保持与外界隔离。必须严格内部管理，定期清扫或水洗地面，保持清洁厂房内足够的清洁度。　　(3)应确保外界无直接风从进风口吹入清洁厂房。进行钛、锆等合金焊接施工时，需先在施焊区进行菲绕林试验，保证施焊环境的清洁度要求。　　(4)清洁厂房顶部需无灰尘、建筑垃圾等污染物掉落，周围采光玻璃窗应不透风，无破碎与损坏，玻璃内表面应无灰尘。　　(5)清洁厂房内碳钢设备、管道、工装等应油漆覆盖，禁止铁离子裸露、生锈，形成污染源。　　(6)清洁厂房大门不得随意开启，只有在进出大型零部件、工装、产品与车辆进出时，方可开启。大门开启需由厂房主管人员批准，随开随关，并立即组织清理由于开启大门而产生的污染物与痕迹。　　2.清洁厂房人员进出管理规定　　(1)进入清洁厂房的人员需先进隔离室自我清理，工作人员需穿戴专用工作服、帽、鞋、手套；外来人员需穿戴专用鞋套，严禁穿着带铁钉底鞋进入。　　(2)离开清洁厂房的人员需经隔离室，换下专用工作服、帽、鞋、手套及鞋套后，方可离开。　　(3)通过隔离门时，请随手关门。　　(4)严禁在清洁厂房及隔离室内吸烟、吃食物、便溺等污染环境的行为。　　(5)非清洁厂房工作人员，未经同意不得进入。　　3.清洁厂房施工管理规定　　(1)由外部流转进入清洁厂房的高合金、有色金属零部件，需先进行清除污染的酸洗、打磨、擦拭等工作，确保符合无污染要求后方可转入下道工序。　　(2)对于与高合金、有色金属连接在一起，无法拆除的黑色金属制品、部件、工装等，必须除锈，表面涂敷隔断层后方可进入。　　(3)清洁厂房内一律使用无铁离子、氧化物污染的尼龙、尼龙-钢铁复合或不锈钢吊具。　　(4)严格禁止高合金、有色金属材料与黑色金属构件相接触。必须接触时需采用橡胶、不锈钢、木材等措施进行隔离。　　(5)限制在清洁厂房内进行各种产生粉尘的活动；必须进行时，需在安装吸、排尘系统地区进行，且需及时清理粉尘。　　(6)工作人员佩戴的手套应无油污、灰尘、铁离子等污染物，发现手套污染，立即更换。　　(7)施工人员需自觉维护本岗位的环境卫生，不得乱丢乱放工具、工件、工装等物品，发现无关物品、杂物、垃圾立即清除，随时保持地面清洁。　　(8)天车必须保证每周清扫保养一次，做到无尘、无漏油、无紧固件松动。　　4.清洁厂房焊接管理规定　　(1)清洁厂房内施焊处必须保证无尘、无风、无铁污染、无焊条(丝)头，确保菲绕林试验合格。　　(2)待焊表面需经蓝点试验或铁污染试验，且需经宏观检查，被焊表面须无氧化色后方可进行焊接。　　(3)严禁无证焊工施焊正式产品，对钛、锆、哈氏合金等，每次施焊前需在试板上试焊5点，无氧化色方可在产品上施焊。　　(4)焊材需专门保管、保管室相对湿度≤60%，焊条需按规定烘烤，装入焊条筒后方可带至施焊现场使用。　　(5)施焊时焊丝头不许脱离气体保护区，端部被氧化的焊丝头，严禁再熔入焊缝。　　(6)所有钨极氩弧焊枪均需加装保护气体透镜垫。　　(7)所有高合金、有色金属气保焊施焊时，均需采用有效的背气保护措施。　　(8)施焊钛、锆、哈氏合金时，施焊区周围严禁人员随意走动及进行扰动空气的行为。　　四、结语　　(1)经对清洁厂房内制造出的高合金、有色金属压力容器检测发现，清洁厂房的使用对确保高合金不锈钢与有色金属产品的制造质量确实有着无可替代的优势。　　(2)清洁厂房的使用，无疑对高合金不锈钢、铝、铜、镍、钛及其合金制压力容器的制造质量起到了极大的推进作用，也使我国的高合金、有色金属压力容器的制造质量硬件保证条件进入了世界先进行列。

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