研制H型钢专用卡QC成果

1、研制H型钢吊装专用卡 山东电建二公司阳江项目部 建筑工程处质优QC小组 前 言 阳江核电电厂一期21000MW机组常规岛工程,是我国电业发展的里程碑项目，标志着我国二代核电技术的成熟应用。它也是我公司承建的第一台核电百万机组工程。单台机组常规岛部分，设计钢结构4826t，其中H型钢约为3871t，钢结构安装安装施工工期长，施工范围广，工程量巨大。钢结构高效安全地吊装就显得尤为重要。为优质高效完成工作任务，为公司树立核电新标杆，特成立本QC小组，我们小组本次活动口号为： “开拓创新、锐意进取” 小组概况 一、小组概况小组概况制表：姜南制表：姜南 时间：时间：1 13 3.0.03 3.21.21

2、小组名称小组名称质优质优QCQC小组小组小组所在部门小组所在部门建筑工程处建筑工程处课题名称课题名称研制研制H H型钢吊装专用卡型钢吊装专用卡课题类型课题类型创新型创新型组长组长宋东升宋东升小组注册号小组注册号2012-H001-A-0062012-H001-A-006受训课时受训课时3838课时课时成立时间成立时间2013.03.012013.03.01小组成员小组成员1010人人小小 组组 成成 员员 概概 况况姓姓 名名性别性别学学 历历小组职务小组职务小组分工小组分工宋东升宋东升男男本科本科组长组长全面负责全面负责姜南姜南男男本科本科副组长副组长技术负责技术负责韦节晓韦节晓男男本科本科

3、组员组员策划、技术指导策划、技术指导雷雨雷雨男男本科本科组员组员技术指导技术指导丁吉星丁吉星男男初中初中组员组员协调实施协调实施王福成王福成男男高中高中组员组员对策实施对策实施宫祥廷宫祥廷男男初中初中组员组员现场施工现场施工吕洪险吕洪险男男初中初中组员组员现场施工现场施工张承刚张承刚男男专科专科组员组员现场施工现场施工梁应恒梁应恒男男初中初中组员组员现场施工现场施工 业主要求二、课题选择二、课题选择钢结构总数多，吊装工作钢结构总数多，吊装工作量大量大 , ,且其中且其中H H 型钢构型钢构件居多，阳江核电三级进件居多，阳江核电三级进度计划中要求的安装工期度计划中要求的安装工期为为8 8个月，因

4、此该安装速度个月，因此该安装速度无法满足工期要求无法满足工期要求项项 目目 现现 状状由于现有固定方式多为采用钢由于现有固定方式多为采用钢丝绳及配合单勾卡子，固定速丝绳及配合单勾卡子，固定速度较为缓慢，如以该吊装速度，度较为缓慢，如以该吊装速度，完成主体钢结构约需完成主体钢结构约需1212个月。个月。因此该安装速度无法满足工期因此该安装速度无法满足工期要求要求 选选 定定 课课 题题研制研制H型钢吊装专用卡型钢吊装专用卡制图：韦节晓制图：韦节晓 时间：时间：1 13 3.03.18.03.18 现状调查现状调查 三、现状调查三、现状调查 0m钢结构钢结构6m钢结构钢结构16m钢结构钢结构汽轮机

5、钢平台汽轮机钢平台施工数量施工数量2432431341341541546464施工天数施工天数2020121215157 7施工速度施工速度12.1512.1511.211.210.310.39.149.14 调查一：调查一：3月月20日，我们小组对阳江核电对日，我们小组对阳江核电对1MX厂房厂房0m钢结钢结构构、6m钢结构钢结构、16m钢结构钢结构、汽轮机钢平台汽轮机钢平台（根据验标要求平整（根据验标要求平整偏差偏差3埋件为不合格），统计如下：埋件为不合格），统计如下： 表表2 2：阳江核电：阳江核电4 4批钢结构吊装速度统计表批钢结构吊装速度统计表制图：韦节晓制图：韦节晓 时间：时间：1

6、13 3.03.03.2020 4 4、 目标设定目标设定 从现状统计可知，钢结构的吊装速度平均为10.7t/天，吊装效率提高100%。吊装速度为21.4t/天。由于现场施工和一些其他因素，效率可进一步提高，所以将吊装效率目标设定为24t/天。目标测算目标测算 吊装效率提高100%，平均每日可完成吊装重量24t。908070605040302010吊 装速 度为2 4 t /天吊装速度为10.7t/天 制表：姜南制表：姜南 时间：时间：12.03.2212.03.22 针对提高吊装针对提高吊装H型钢的方法，小组成员采用头脑风暴法，全方位展型钢的方法，小组成员采用头脑风暴法，全方位展开分析，并运

7、用关联图进行了整理：开分析，并运用关联图进行了整理：普通吊钩勾住普通吊钩勾住型钢腹板的同型钢腹板的同一侧一侧普通吊钩勾住普通吊钩勾住型钢腹板的相型钢腹板的相反一侧，同时反一侧，同时起吊起吊对作业四个普通对作业四个普通吊钩，分别分布吊钩，分别分布在钢材的两端在钢材的两端使用吊装专用使用吊装专用卡来吊装卡来吊装H H型型钢及工字钢钢及工字钢双吊钩是两个吊钩焊接双吊钩是两个吊钩焊接成一个整体成一个整体受力不均匀，起吊过受力不均匀，起吊过程程中摇摆不定中摇摆不定型钢的漂浮不定，型钢的漂浮不定，吊装效率的缓慢吊装效率的缓慢以及钢材坠落的以及钢材坠落的 危险性危险性加强了稳定性，并加强了稳定性，并且牢固、

8、大方，大且牢固、大方，大大提升了劳动效率大提升了劳动效率五、原因分析五、原因分析通过以上分析共得出通过以上分析共得出4条解决方案：条解决方案： 方案一：吊装H型钢/工字钢时可用普通吊钩勾住型钢腹板的同一侧，同时起吊。这种方案起吊过程中，可能由于受力不均匀，造成型钢在起吊过程中摇摆不定，甚至出现型钢坠落现象，这种起吊方式不仅大大影响型钢的起吊效率，甚至会因钢材坠落而造成人员伤亡事故。 方案二：吊装H型钢/工字钢时可用普通吊钩勾住型钢腹板的相反一侧，同时起吊。这种方案起吊过程中，可能因为受力不均匀，造成型钢在起吊过程中造成钢材原地打晃，严重影响钢材的吊装效率，同时也会因为钢材坠落而造成人员伤亡事故

9、。 方案三：吊装H型钢/工字钢 时可用四个普通吊钩，分别分布在钢材的两端，这种吊装方法同样因为型钢的漂浮不定，造成吊装效率的缓慢以及钢材坠落的危险性。根据对上述集中吊装方法的对比，围绕吊装专用卡需达成的目标，小组各成员群策群力，集思广益，初步形成研制方案，即研制吊装H型钢/工字钢所专用的吊装专用卡。 方案四：使用吊装专用卡来吊装H型钢及工字钢，由于双吊钩是两个吊钩焊接成一个整体，起吊时牢牢勾住翼缘，腹板夹在中间，大大加强了稳定性，并且牢固、大方，大大提升了劳动效率。 七、 制定对策制定对策对策提出：对策提出：七、 制定制定对策对策 七、 制定对策制定对策吊钩中的吊耳应与其受力方向一致，安装时应

10、采用双面坡口全熔透焊接与构件吊钩中的吊耳应与其受力方向一致，安装时应采用双面坡口全熔透焊接与构件2 2 相连，焊缝按相关规定进行相连，焊缝按相关规定进行UTUT检测，检测，以以级为合格，焊缝强度验算按照级为合格，焊缝强度验算按照钢结构设计规范钢结构设计规范计算如下：计算如下：第一步：计算吊耳与构件第一步：计算吊耳与构件2 2焊缝（角焊缝在轴心力作用下的计算）焊缝（角焊缝在轴心力作用下的计算） 已知：已知： 该焊缝采用四面围焊，该焊缝采用四面围焊，E50E50焊条的手工焊，钢板采用焊条的手工焊，钢板采用Q345Q345钢板，吊耳钢板，吊耳16mm16mm钢板，构件钢板，构件2 2采用采用10mm

11、10mm钢板，钢板，一级焊缝一级焊缝, ,因为是因为是V V形坡口，坡口高度形坡口，坡口高度s=8s=8，根据规范，根据规范钢结构设计规范钢结构设计规范7.1.57.1.5知，焊缝高度知，焊缝高度h hf f=0.75s=0.6,=0.75s=0.6,。经查。经查钢结钢结构设计规范构设计规范表表3.4.1-33.4.1-3得得f ft tw w =310MP=310MP。 解：解：1 1）正面角焊缝（作用力垂直于焊缝长度）正面角焊缝（作用力垂直于焊缝长度） h he e=0.7h=0.7hf f=4.2mm=4.2mm，llw w=120mm=120mm，f f=1.0=1.0，f ft tw

12、 w =310MP=310MP N N1 1=h=he ellw wf ff ft tw w=4.2=4.2* *120120* *1.01.0* *310=156.2N310=156.2N 2 2）侧面角焊缝（作用力平行于焊缝长度方向）侧面角焊缝（作用力平行于焊缝长度方向） N N2 2=h=he ellw wf ft tw w=4.2=4.2* *8080* *310=104.2KN310=104.2KN 由此的吊环和构件由此的吊环和构件2 2的合力为：的合力为： N=NN=N1 1+N+N2 2=260.4KN=260.4KN 又因为两构件又因为两构件2 2，所以两道焊缝，焊缝承受的焊缝

13、总力：，所以两道焊缝，焊缝承受的焊缝总力： N N总总=2N=520.8KN=2N=520.8KN第二步：判断出构件第二步：判断出构件2,32,3处受力最弱（如图示）处受力最弱（如图示）已知：由已知：由钢结构设计规范钢结构设计规范表表3.4.1-13.4.1-1查得：查得：Q345Q345钢材抗拉强度设计值钢材抗拉强度设计值f=310MP,f=310MP,抗剪抗剪f fv v=180MP.=180MP.截面为截面为b b* *h=10mmh=10mm* *35mm35mm 解解: :拉力拉力N N拉拉=b=b* *h h* *f=310f=310* *1010* *35=108.5KN35=1

14、08.5KN 剪力剪力N N剪剪=b=b* *h h* *f fv v=180=180* *1010* *35=63KN35=63KN 由此得，一个构件由此得，一个构件2 2的总受力：的总受力： N N3 3=125.5KN=125.5KN 又因为每个吊耳上有两个构件又因为每个吊耳上有两个构件2 2，所以，所以3 3处总的受力为：处总的受力为： N N3 3总总=2N=2N3 3=251KN=251KN第三步：计算吊耳第三步：计算吊耳4 4处的抗剪承载力处的抗剪承载力已知：由已知：由钢结构设计规范钢结构设计规范表表3.4.1-13.4.1-1查得：查得：Q345Q345抗剪抗剪f fv v=1

15、80MP.=180MP.截面为截面为b b* *h=16mmh=16mm* *20mm20mm。 解：剪力解：剪力N NV V=b=b* *h h* *f fv v=180=180* *1616* *20=57.6KN20=57.6KN对策分析论证表对策分析论证表 制表：姜南制表：姜南 时间：时间：12.05.1912.05.19对策表对策表: 制表：姜南制表：姜南 时间：时间：13.05.1913.05.19步步骤骤对策对策目标目标措施措施地点地点时间时间负责负责人人1 1编写施工图纸和施工措施编写施工图纸和施工措施确立指导方案确立指导方案将施工图纸和施工措施上报相关部门审核将施工图纸和施工

16、措施上报相关部门审核项目部项目部03.2903.29韦节韦节晓晓2.2. 制作吊钩制作吊钩钢板下钢板下料料偏差偏差5mm5mm画好尺寸，下料后先自查，复查，合格材料画好尺寸，下料后先自查，复查，合格材料使用，不合格材料重新加工。使用，不合格材料重新加工。 姜南姜南焊接焊接焊缝高度焊缝高度K=5K=5焊接后检查焊缝高度（自检、相关技术人员焊接后检查焊缝高度（自检、相关技术人员检查、复查。三级验收，保证质量。检查、复查。三级验收，保证质量。姜南姜南组合组合牢固，无松动，满足牢固，无松动，满足施工条件。施工条件。将各零部件组装在一起，试验工具的强度，将各零部件组装在一起，试验工具的强度，合格物品使用

17、，不合格物品作废。合格物品使用，不合格物品作废。姜南姜南对策实施一：方案的编写及审批对策实施一：方案的编写及审批方案选定后，小组安排专人对方案进行了整理，上报到项目部机方案选定后，小组安排专人对方案进行了整理，上报到项目部机械管理部、安全监察部、工程技术部进行汇审，总工批准，准予实施械管理部、安全监察部、工程技术部进行汇审，总工批准，准予实施。八、对策实施八、对策实施实施人实施人 丁吉星丁吉星 王福成王福成 实施时间：实施时间： 1 13 3.05.19 .05.19 对策实施二：加工制作对策实施二：加工制作对策实施三：工具检查对策实施三：工具检查经质检小组成员检验，各零件尺寸与装置整体安装效

18、果均与图纸相符。对策实施四：工具试用对策实施四：工具试用将吊钩安装于H型钢上，并固定牢固经吊装测试，吊装过程中“水平，平稳”目标实施检查：经测试，使用目标实施检查：经测试，使用H型钢吊装专用卡进行吊型钢吊装专用卡进行吊装时，吊装过程装时，吊装过程“ “水平，平稳水平，平稳” ”，吊装构件落地稳，不用，吊装构件落地稳，不用担心原来落地不平稳，容易定位，极大地提高了吊装担心原来落地不平稳，容易定位，极大地提高了吊装速度，提高了吊装作业中的安装系数。速度，提高了吊装作业中的安装系数。九、效果检查九、效果检查1 1、目标值检查、目标值检查（一）目标值检查（一）目标值检查自自7 7月月1 1日小组正式将

19、该装置投入到预制工作中，至日小组正式将该装置投入到预制工作中，至20132013年年9 9月月1 1日日3 3个月中，个月中，使用该吊装装置工完成吊装作业使用该吊装装置工完成吊装作业1212次，吊装效率提高次，吊装效率提高115%115%，平均每日可完成吊装重，平均每日可完成吊装重量量24t24t，QCQC小组活动取得圆满成功！小组活动取得圆满成功！（二）经济效益（二）经济效益本次小组活动的经济效益，主要体现在机械台班和人工费节约上。本次小组活动的经济效益，主要体现在机械台班和人工费节约上。 H H型钢专用卡使用钢结构工程成本与产生效益分析对比（型钢专用卡使用钢结构工程成本与产生效益分析对比（

20、kgkg）钢铁构件单件钢铁构件单件50kg50kg钢铁构件单件钢铁构件单件 50-500kg 50-500kg 钢铁构件单件钢铁构件单件 500- 500-1000kg1000kg总成本总成本8.188.187.137.137.657.65产值产值 11.1511.159.019.0111.2311.23由上图表可看出，钢结构的结算价格高于成本。由上图表可看出，钢结构的结算价格高于成本。其安装成本其安装成本/ /建筑工程处承包单价比率约为建筑工程处承包单价比率约为钢铁构件单件钢铁构件单件50kg 50kg ： 0.73 / 1 0.73 / 1 钢铁构件单件钢铁构件单件 50-500kg 50

21、-500kg ： 0.76 / 1 0.76 / 1 钢铁构件单件钢铁构件单件 500-1000kg 500-1000kg ： 0.74 / 1 0.74 / 1 以以2MX2MX零米管道支架吊装为例，零米管道支架吊装为例，2MX2MX零米管道支架共零米管道支架共10485.4kg10485.4kg，依单价组，依单价组成分析，约需人工费成分析，约需人工费14553.2314553.23元，机械费元，机械费18485.7318485.73元，在实际吊装中使用元，在实际吊装中使用H H型钢专型钢专用卡安装的方法总共花费人工约用卡安装的方法总共花费人工约2020工日人工费工日人工费30003000，花费机械台班约，花费机械台班约25t25t汽车吊汽车吊2 2台班，台班，30t30t