热轧无缝钢管壁厚精度控制策略与方法
发布时间：2022-02-13 05:33
热轧无缝钢管壁厚精度取决于生产工艺和装备水平,同时也与质量控制策略和方法密切相关。针对热轧无缝钢管的典型三工序变形工艺,基于生产实践和试验数据对无缝钢管壁厚精度的控制策略与方法进行了应用研究。研究表明,热轧无缝钢管壁厚精度沿着三个变形工序具有遗传性;甄选有效控制因素且建立控制因素、影响特点与壁厚精度指标的对应关系,是实施壁厚精度控制的工艺基础;控制点设置不足且各控制点之间没有建立数据关联,是热轧无缝钢管壁厚精度控制水平受到局限的重要原因之一;控制图在热轧无缝钢管壁厚精度控制中的应用还有较大挖掘空间,将控制图与在线自动检测和智能分析技术相结合是重要发展方向。
【文章来源】：中国冶金. 2020,30(11)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
荒管直观控制图
统计控制图的基本形式是在控制图坐标中设有中心控制线和上下控制界限。中心控制线定为被控对象的平均值或名义值,而上下控制界限数值则是依据“3倍标准偏差法则”确定。通常,上控制界限取为被控对象的平均值或名义值加3σ(σ为标准偏差),下控制界限取为被控对象的平均值或名义值减3σ。如果质量指标点跃出控制界限,或者虽然没跃出控制界限但排列有缺陷,则可认为生产过程有异常,需要进行控制干预。数据点排列缺陷类型及特征见表2[13]。表2 统计控制图的数据点排列缺陷类型及特征Table 2 Defect types and characteristics of data point arrangement in statistical control chart 序号 排列缺陷类型 主要特征 基本判断 1 7点链 链即数据点在控制线一侧连续出现。 当出现5点链时,应注意工序或生产的发展情况;当出现6点链时,应调查一下原因;当出现7点链时,判断为有系统性因素影响,过程不稳定。 2 多点在控制线一侧 (1)连续11点中,最少有10点出现在控制线一侧;(2)连续14点中,最少有12点出现在控制线一侧;(3)连续17点中,最少有14点出现在控制线一侧;(4)连续20点中,最少有16点出现在控制线一侧。 当出现该种情况时,判断为有系统性因素影响,过程不稳定。 3 7点倾向 数据点连续上升或下降。 当出现5点倾向时,应注意工序或生产的发展情况;当出现6点倾向时,应调查一下原因;当出现7点倾向时,判断为有系统性因素影响,过程不稳定。 4 周期性 周期性变化的形式比较复杂,有波浪式的,也有台阶式的,也有大波浪中带小波浪的。 数据点的波动呈现某种明显的周期性,表明工序或生产过程有系统性因素发生。 5 多点在控制界限附近 一定量的连续数据点出现在±2倍至±3倍标准差的范围内。判断为异常的“一定量”是指:(1)连续3点中最少有2点出现在控制界限附近;(2)连续7点中最少有3点出现在控制界限附近;(3)连续10点中最少有4点出现在控制界限附近。 判断为过程有异常,应关注与质量指标相关的控制因素状况。 6 大部分在中心线附近 一定量的连续数据点在中心线上下1.5倍标准差的区域内。当连续33个点子出现在中心线附近时,可以判断该工序或生产过程出现了好的异常。 这是一种好的异常,与稳定状态时的状况相比,这种异常很可能预示着工序能力的提高。
图7所示为第1部分试验的荒管平均壁厚统计控制图。对照表2的判断规则,本批荒管的平均壁厚没有出现排列缺陷,说明这批钢管的生产过程稳定,平均壁厚的控制精度也较好。图8所示为第2部分试验中4支钢管的平均壁厚统计控制图。对照表2的判断规则可见,图8(a)所示荒管的平均壁厚在管长200～2 000 mm之间出现多点在控制线下侧的异常(连续11点中有10点出现在控制线下侧),在管长3 400～6 400 mm之间出现多点在控制线上侧的异常(连续14点中有12点出现在控制线上侧),且其中在4 000～5 200 mm之间出现连续向上的7点倾向,判断为同一支荒管出现了前小后大的纵向壁厚不均。图8(b)所示成品管的平均壁厚分布基本平稳,仅仅在管长7 200～8 400 mm之间出现偏下的7点链(离控制线较近),说明该支钢管的平均壁厚控制总体上较好,在后半部分约1 400 mm长的管段内出现局部平均壁厚减薄倾向,但精度尚有保障。图8(c)所示成品管在管长200～2 200 mm之间出现向上的7点链以及多点在控制线上侧的异常(连续11点中有10点出现在控制线上侧),在800～1 400 mm之间出现连续3点中最少有2点出现在控制界限附近的异常,在6 400～10 600 mm之间出现多点在控制线下侧的异常(连续20点中最少有16点出现在控制线下侧),说明该支钢管出现明显的前半部分偏厚而后半部分偏薄的纵向壁厚不均,而且在前端局部有超出控制界限的风险。图8(d)所示成品管在管长6 000～7 800 mm之间出现向下的7点链和多点在控制线下侧的异常(连续11点中最少有10点出现在控制线下侧),没有其他异常,说明该支钢管在管长中后段局部有平均壁厚减薄的风险,但壁厚精度尚在控制范围内。可以看出,统计控制图为分析和判断无缝钢管壁厚精度控制的稳定性和异常状况提供了很好的方法和工具,在数据采集及时准确的情况下,可以随时跟踪质量控制状况,提高质量控制效率和数字化分析水平。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中厚板组板及板坯设计的智能优化模型和系统[J]. 郑忠,王永周,卢义,高小强. 钢铁. 2020(04)
[2]基于全生命周期的电能表质量控制图模式识别研究[J]. 卜树坡,陈丽,赵展. 电测与仪表. 2019(18)
[3]现代化经济体系建设与科技成果转移转化的关系研究——基于解释结构模型的分析[J]. 方茜. 软科学. 2019(06)
[4]组织性能预测技术及其在智能热轧中的核心作用[J]. 刘振宇,曹光明,周晓光,吴思炜,王国栋. 轧钢. 2019(02)
[5]无缝钢管张力减径过程管壁增厚规律研究[J]. 王超峰,郭延松,杜凤山. 钢管. 2019(02)
[6]质量控制图在标准物质稳定性评估中的应用[J]. 汪斌,卢晓华,王茜. 化学试剂. 2019(05)
[7]钢铁制造流程智能制造与智能设计[J]. 颉建新,张福明. 中国冶金. 2019(02)
[8]大数据过程质量控制系统在钢铁生产中的应用[J]. 白瑞国,徐立山,包阔,王福来. 中国冶金. 2018(08)
[9]Assel轧机轧制薄壁管壁厚螺旋性不均研究[J]. 尹元德,李修叶,黄浩,杨青青. 钢铁研究学报. 2018(07)
[10]质量控制图在直读光谱仪检测数据稳定性中的应用[J]. 钟继志,赖桂珍,陈露芬,蔡榕,于丽娟,邓炽恒. 广东化工. 2018(05)
本文编号：3622730
【文章来源】：中国冶金. 2020,30(11)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
荒管直观控制图
统计控制图的基本形式是在控制图坐标中设有中心控制线和上下控制界限。中心控制线定为被控对象的平均值或名义值,而上下控制界限数值则是依据“3倍标准偏差法则”确定。通常,上控制界限取为被控对象的平均值或名义值加3σ(σ为标准偏差),下控制界限取为被控对象的平均值或名义值减3σ。如果质量指标点跃出控制界限,或者虽然没跃出控制界限但排列有缺陷,则可认为生产过程有异常,需要进行控制干预。数据点排列缺陷类型及特征见表2[13]。表2 统计控制图的数据点排列缺陷类型及特征Table 2 Defect types and characteristics of data point arrangement in statistical control chart 序号 排列缺陷类型 主要特征 基本判断 1 7点链 链即数据点在控制线一侧连续出现。 当出现5点链时,应注意工序或生产的发展情况;当出现6点链时,应调查一下原因;当出现7点链时,判断为有系统性因素影响,过程不稳定。 2 多点在控制线一侧 (1)连续11点中,最少有10点出现在控制线一侧;(2)连续14点中,最少有12点出现在控制线一侧;(3)连续17点中,最少有14点出现在控制线一侧;(4)连续20点中,最少有16点出现在控制线一侧。 当出现该种情况时,判断为有系统性因素影响,过程不稳定。 3 7点倾向 数据点连续上升或下降。 当出现5点倾向时,应注意工序或生产的发展情况;当出现6点倾向时,应调查一下原因;当出现7点倾向时,判断为有系统性因素影响,过程不稳定。 4 周期性 周期性变化的形式比较复杂,有波浪式的,也有台阶式的,也有大波浪中带小波浪的。 数据点的波动呈现某种明显的周期性,表明工序或生产过程有系统性因素发生。 5 多点在控制界限附近 一定量的连续数据点出现在±2倍至±3倍标准差的范围内。判断为异常的“一定量”是指:(1)连续3点中最少有2点出现在控制界限附近;(2)连续7点中最少有3点出现在控制界限附近;(3)连续10点中最少有4点出现在控制界限附近。 判断为过程有异常,应关注与质量指标相关的控制因素状况。 6 大部分在中心线附近 一定量的连续数据点在中心线上下1.5倍标准差的区域内。当连续33个点子出现在中心线附近时,可以判断该工序或生产过程出现了好的异常。 这是一种好的异常,与稳定状态时的状况相比,这种异常很可能预示着工序能力的提高。
图7所示为第1部分试验的荒管平均壁厚统计控制图。对照表2的判断规则,本批荒管的平均壁厚没有出现排列缺陷,说明这批钢管的生产过程稳定,平均壁厚的控制精度也较好。图8所示为第2部分试验中4支钢管的平均壁厚统计控制图。对照表2的判断规则可见,图8(a)所示荒管的平均壁厚在管长200～2 000 mm之间出现多点在控制线下侧的异常(连续11点中有10点出现在控制线下侧),在管长3 400～6 400 mm之间出现多点在控制线上侧的异常(连续14点中有12点出现在控制线上侧),且其中在4 000～5 200 mm之间出现连续向上的7点倾向,判断为同一支荒管出现了前小后大的纵向壁厚不均。图8(b)所示成品管的平均壁厚分布基本平稳,仅仅在管长7 200～8 400 mm之间出现偏下的7点链(离控制线较近),说明该支钢管的平均壁厚控制总体上较好,在后半部分约1 400 mm长的管段内出现局部平均壁厚减薄倾向,但精度尚有保障。图8(c)所示成品管在管长200～2 200 mm之间出现向上的7点链以及多点在控制线上侧的异常(连续11点中有10点出现在控制线上侧),在800～1 400 mm之间出现连续3点中最少有2点出现在控制界限附近的异常,在6 400～10 600 mm之间出现多点在控制线下侧的异常(连续20点中最少有16点出现在控制线下侧),说明该支钢管出现明显的前半部分偏厚而后半部分偏薄的纵向壁厚不均,而且在前端局部有超出控制界限的风险。图8(d)所示成品管在管长6 000～7 800 mm之间出现向下的7点链和多点在控制线下侧的异常(连续11点中最少有10点出现在控制线下侧),没有其他异常,说明该支钢管在管长中后段局部有平均壁厚减薄的风险,但壁厚精度尚在控制范围内。可以看出,统计控制图为分析和判断无缝钢管壁厚精度控制的稳定性和异常状况提供了很好的方法和工具,在数据采集及时准确的情况下,可以随时跟踪质量控制状况,提高质量控制效率和数字化分析水平。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中厚板组板及板坯设计的智能优化模型和系统[J]. 郑忠,王永周,卢义,高小强. 钢铁. 2020(04)
[2]基于全生命周期的电能表质量控制图模式识别研究[J]. 卜树坡,陈丽,赵展. 电测与仪表. 2019(18)
[3]现代化经济体系建设与科技成果转移转化的关系研究——基于解释结构模型的分析[J]. 方茜. 软科学. 2019(06)
[4]组织性能预测技术及其在智能热轧中的核心作用[J]. 刘振宇,曹光明,周晓光,吴思炜,王国栋. 轧钢. 2019(02)
[5]无缝钢管张力减径过程管壁增厚规律研究[J]. 王超峰,郭延松,杜凤山. 钢管. 2019(02)
[6]质量控制图在标准物质稳定性评估中的应用[J]. 汪斌,卢晓华,王茜. 化学试剂. 2019(05)
[7]钢铁制造流程智能制造与智能设计[J]. 颉建新,张福明. 中国冶金. 2019(02)
[8]大数据过程质量控制系统在钢铁生产中的应用[J]. 白瑞国,徐立山,包阔,王福来. 中国冶金. 2018(08)
[9]Assel轧机轧制薄壁管壁厚螺旋性不均研究[J]. 尹元德,李修叶,黄浩,杨青青. 钢铁研究学报. 2018(07)
[10]质量控制图在直读光谱仪检测数据稳定性中的应用[J]. 钟继志,赖桂珍,陈露芬,蔡榕,于丽娟,邓炽恒. 广东化工. 2018(05)
本文编号：3622730
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