QC成果报告-成果报告书：提高P3502机封使用寿命

提高P3502机封使用寿命小组名称：综合车间机械QC小组发 表 人：李 刚单位名称：四川天宇油脂化学有限公司2015年7月14日目 录1、小组概况22、选题理由23、现状调查44、目标确定55、原因分析56、要因确认67、制订对策108、对策实施119、效果检查1410、巩固措施1611、总结和下一步打算171、小组概况表1：QC小组简介小组名称综合车间机械QC小组注册编号课题名称提高P3502机封使用寿命成立时间2013.11课题类型问题解决型活动时间2014.1-2014.10小组人数（10人）4人当 年活动次数14次表2：小组成员情况序号姓名年龄文化程度职务、职称组内分工备注1徐志伟29本科技术员/工程师组长全面负责2李刚33本科设备管理员/工程师组织协调效果检查3易晓宏45大专班长/高级工现场调查现场实施4段永平40大专副班长/高级工现场实施资料整理2、选题理由2.1 机泵概况P3502是万吨伯胺技改项目的重点转机设备，蒸馏釜S3501中的粗伯胺介质通过该泵进行循环蒸馏。这是伯胺生产工段一个不可或缺的环节。该泵一旦出现问题将会导致整个工段停车，严重影响生产，给公司造成很大的损失。2.2 机封使用寿命调查表3：P3502机封平均使用寿命调查时间2014年2月调查人员易晓宏调查对象P3502机械密封2013年10-12月使用情况调查目标对P3502机封使用寿命进行调查、统计调查结果P3502机封月平均使用寿命为253小时时 间10月11月12月累计检修次数3次2次4次9次实际使用寿命233小时350小时175小时758小时平均使用寿命253小时图1：机封使用寿命折线图3、现状调查 该泵机械密封泄漏频繁检修，活动实施前三个月内共检修了9次，机械密封使用寿命不足300小时，以下为机封检修检查情况的统计：表4：机封频繁检修原因次数分布表缺陷原因频数累计频数频率累计频率机封密封端面磨损严重（A）4445%45%凝结的物料附着在机封弹簧导致其腻死（B）3733%78%机封干磨（C）1811%89%机封动密封环破裂（D）1911%100%合计9-100%-图2：机封检修原因排列图从表4和图2中可以看出机封密封端面磨损严重和凝结的物料附着在机封弹簧导致其腻死这两种问题的比重共计高达78%。因此，它们是本次QC小组课题所需解决的症结所在。4、目标确定4.1 目标制定由此，我们决定将P3502机封使用寿命提高到1000小时。4.2 可行性分析本次活动具体的对策将由小组成员中有着多年设备维护经验的技术骨干负责，同时我们有类似技改成功的经验。由此，我们相信目标可行。5、原因分析我们针对导致P3502机封泄漏的两个主要症结进行了全面分析，得到以下因果关联图：通过关联图，我们共得出6项末端原因：检修人员装配方法不当；机封结构设计不合理；机封无有效的冷却方案；机封动静环耐磨性差；介质中镍CAT颗粒硬度大；工艺人员操作失误。图3：P3502机封泄漏原因分析因果关联图6、要因确认针对以上6条末端因素，我们为找出哪几条才是真正影响症结的主要原因，小组制订了要因确认计划表，见表5：表5：要因确认计划表序号末端原因确认内容确认方法标准负责人完成日期1检修人员装配方法不当静环装配高度误差值用深度尺测量静环装配后的高度高度误差0.10mm徐志伟2014年4月20日之前2机封结构设计不合理检查机封弹簧抽查机封弹簧有无失效弹簧未失效徐志伟2014年4月20日之前3机封无有效的冷却方案检查机封密封端面有无异常物质抽查机封密封端面有无结碳物质无结碳物质附着易晓宏2014年4月20日之前4机封动静密封环耐磨性差确认摩擦副材料是否满足要求查阅相关资料、结合生产实际符合材料选用原则易晓宏2014年4月10日之前5介质中的镍CAT颗粒硬度大确认镍CAT的使用情况咨询工艺专业技术人员按工艺需求李刚2014年4月20日之前6工艺人员操作失误确认操作情况查询工艺操作记录按操作规程执行段永平2014年4月20日之前6.1 确认一：检修人员装配方法不当从之前的机封检查情况来看，密封面存在偏磨现象，机封静环端面有较轻微的歪斜。确认人：徐志伟确认方法：抽取4个检修作业小组装配的静环，用深度尺测量静环装配后的高度，得到高度偏差，如果超过0.10mm，则说明改组静环压盖与静环装配尺寸超差。确认结果见表6：表6：静环装配后高度偏差测量统计表项目静环1静环2静环3静环4点1高度27.6027.6227.6227.61点2高度27.6327.6327.6227.65点3高度27.7127.6627.7027.74点4高度27.6527.6427.6527.66偏差值0.110.040.080.13结果B、C组装配较好，A、D组偏差超出要求结论：部分检修人员检修时静环装配歪斜，因此检修人员装配方法不当是主要原因。6.2 确认二：机封结构设计不合理机泵内输送的伯胺介质，在机泵停车期间，易发生凝结。凝结的物料附着在机封弹簧上，导致其失效。确认人：徐志伟确认方法：抽查5套机封，观察弹簧上有无凝结的物料，弹簧有无卡死失效。确认结果见表7：表7：机封弹簧检查统计表检查项目机封1#机封2#机封3#机封4#机封5#机封弹簧上有无凝结物料附着有有有有有弹簧有无失效已失效已失效未失效已失效未失效结果1#、2#、4#机封弹簧均已卡死失效，3#、5#弹簧已有物料凝结，暂未卡死 结论：根据机封的检查情况，所有机封弹簧均有凝结的物料附着，大部分的弹簧都已卡死失效。因此机封结构设计不合理是主要原因。6.3 确认三：机封无有效的冷却方案现有的机封为单端面型式，冷却效果不佳，机封端面上的热量不能及时带走，高温环境下，物料结碳附着在机封密封端面上，加剧机封密封环的磨损。确认人：易晓宏确认方法：抽查5套动密封环端面磨损严重的机封，观察其密封端面上有无结碳的物质，确认结果见表8：表8：机封端面检查统计表检查项目机封1#机封2#机封3#机封4#机封5#动密封端面有无结碳物质附着有有有有有结果所有抽查的机封动密封端面均有结碳物质附着 结论：从检查情况看，5套机封动密封环端面均存在结碳物质。因此，机封无有效的冷却方案是主要原因。6.4 其余末端因素的确认表9：其余末端因素的确认记录末端原因分析确认结果确认人确认时间机封动静环耐磨性差现有的动静密封环材质搭配是比较理想的非要因QC小组活动会议2014.4.10介质中的镍CAT颗粒硬度大镍CAT为现有工艺生产所要求，不可改变非要因李刚2014.4.20工艺人员操作失误确定专人抽查机泵现场运行情况，证实存在误操作，但可以避免非要因段永平2014.4.207、制订对策针对我们上面分析出的3条要因，QC小组经过讨论，制定了如下对策，见表10：表10 对策表主要原因对策目标措施实施人完成日期检修人员装配方法不当培训学习正确的装配方法严格控制装配尺寸，密封环装配时不发生偏斜，静环高度误差0.10mm专业技术指导和现场教学，保证每个检修人员都掌握了正确的装配方法徐志伟易晓宏段永平2014.4.30之前机封结构设计不合理改进机封腔室，增加后端机封机封弹簧无卡死、无失效新增后端机封，并增加一个静环密封座，形成冷却保温两用密封腔室；轴套重新机加工处理易晓宏2014.5.10之前机封无有效的冷却方案增加冲洗水冷却方案降低机封运行温度，密封环端面无结碳物质附着从新增的后端静环座上钻通孔至密封腔室内部，通孔入口处攻丝，与铜管接头相连段永平2014.5.31之前8、对策实施8.1 实施一：培训学习正确的装配方法实施人：徐志伟、易晓宏、段永平地点：综合车间一楼机加工区实施情况：技术人员现场指导教学，使每个检修人员都掌握正确的装配方法。表11：实施一结果检查表项目A组B组C组点1高度27.6027.6227.61点2高度27.6327.6527.62点3高度27.6427.6327.62点4高度27.6227.6327.64误差值0.040.030.03验证结果：我们抽查了3组检修人员的机封静环装配情况，误差控制较好，从使用过后的机封检查情况看，不再出现偏磨现象。因此，对策实施有效。8.2 实施二：新增后端机封，改进机封腔室，增加保温蒸汽系统，防止物料凝结卡死机封实施人：易晓宏地点：综合车间一楼机加工区实施情况：将单端面密封改为双端面密封；重新测绘并加工后端机封静环座，形成冷却保温两用密封腔室；同时对前机封静环座尺寸进行调整。由于原泵体机封腔室较小，我们采用减小后端机封轴套轴径和机封轴径的方法增大密封腔体冷却液体容积。表12：实施二结果检查表检查项目机封1#机封2#机封3#机封弹簧上有无凝结物料附着无极少无弹簧有无失效未失效未失效未失效验证结果：实施后，对机封弹簧进行检查，发现机封弹簧上没有或附着了极少的凝结物料，机封弹簧未出现失效的情况。因此，对策实施有效。8.3 实施三：增加冲洗水冷却方案，降低机封运行温度实施人：段永平地点：综合车间一楼机加工区、钳工检修操作台实施情况：利用实施二新增的后端静环座，钻通孔至密封腔室内部，通孔入口处攻丝（M12），加工1根M12接头与该口相连，另一头接铜管接头，连通冷却水和蒸汽（冷却水和蒸汽量可调节），在泵正常运行时通入冲洗冷却水，降低机封运行温度。表13：实施三结果检查表检查项目机封1#机封2#机封3#动密封端面有无结碳物质附着无无无验证结果：实施后，经过泵一周的运行观察，发现机封冷却效果比之前有很大的提高。从机封检查情况来看，端面无结碳物质附着。证明实施三是有效的。图4：改进后的机封结构图经过3个PDCA循环，已达到预期目标。见图5：图5：PDCA循环图9、效果检查9.1 目标检查对策顺利实施三个月后，我们对这期间P3502的运行情况进行了调查，统计表如下：表14：P3502机泵运行情况检查统计表调查时间2014年6-8月调查人员李 刚调查对象P3502运行情况调查目标对P3502机封使用寿命进行调查、统计调查结果P3502机封使用寿命为1500小时时间6月7月8月累计检修次数0次1次1次2次检修原因-联轴器找正机封泄漏-实际使用寿命1500小时图6：对策实施后一季度内机封检修频率图7：机封使用寿命效果对照图从效果对照图中可以看出，我们顺利的完成了此次活动设定的目标。9.2 经济效益1）实施前：原机封每套700元，实施前3个月该机封消耗9套，成本700*9=6300元；原轴套每根500元，3个月内轴套消耗2根，成本500*2=1000元；检修人工费用：3个月检修9次，每次检修为13个工时，工时单价4元，人工费用计13*9*4=468元以一年计算，检修成本共计：6300*4+1000*4+468*4=31072元2）实施后：新增机封作为后端机封封水用，成本约400元；新增后端机封静环密封座，成本约600元；轴套机加工费用成本约200元。新增冲洗冷却水，每天消耗量按600kg计算，单价为1.91元/T，每天用水成本约0.6*1.91=1.14元；实施后3个月内：a.机封检修1次，更换了前后机封各1套，轴套1根，人工费用计13*1*4=52元计检修成本：400+700+200+52=1352元b.设备运行消耗公用资源成本：1.14*90=102.6元以一年计算，运行维护成本共计（含技改实施费用和资源消耗）：1352*4+600+102.6*4=6418元3）实施前后对比，以一年来计算，可节约运行维护成本共计约31072-6418=24654元4）实施后1年可减少因机械密封泄漏导致的停车24次，增加收入约48万元。10、巩固措施10.1 措施一：更新P3502机泵的备件清单10.2 措施二：更新检修作业指导书，明确新机封的装配压缩量和各密封部件的配合尺寸11、总结和下一步打算11.1 总结1）通过本次活动的开展，使所有参与活动过程的QC小组各组员在组织、协调和管理分析等能力上得到了明显的提升，见表15、图8；2）类似的高温运行条件下的物料循环泵都可以采用相似的双端面机封加冲洗冷却的方案来解决密封问题。表15序号项目自我评价活动前活动后1QC活动