提高乌江银盘水电站钢结构制作效率

1、钢结构厂QC小组2010年4月1 乌江银盘水电站位于乌江下游河段，坝址位于重庆市武隆县境内，控制流域面积74910km2，上游接彭水水电站，下游为白马梯级，是兼顾彭水水电站的反调节任务和渠化航道的枢纽工程，是重庆电网的主力电站。水库正常蓄水位215.0m，总库容3.2亿m3，大坝为混凝土重力坝，最大坝高80m，共安装4台单机容量150MW的轴流式水轮发电机组，年发电量26.9亿KWh，枢纽建筑物从左到右依次布置为电站厂房坝段、泄洪坝段、船闸坝段。 我厂承接的地下厂房标段压力钢管是同行业中管径较大、吨位较重的管道。为优质高效完成工作任务，特开展本QC小组活动，我们小组本次活动口号是： 前 言选题

2、背景“精细量化、节能降耗”2小 组 概 况课题名称提高乌江银盘水电站地下厂房压力钢管的制作效率成立时间2000年1月注册时间2009年1月活动时间2009年8月2009年12月小组类型现场攻关型小组接受TQC教育72小时/人活动次数8次小组成员及分工小组组成序号姓名年龄文化程度职 务组长1刘贵芳42大 专质检主管组员2张建中35本 科主任工程师3曹峰强37大 专焊接高级技师4项宏斌32本 科铆工班长5周 丹40大 专质检员6钟德坚38大 专库管员7王 爽27本 科技术员8李艳利27 本 科生产科副科长9燕月虎27 本 科生产科副科长10赵 伟39大 专设备管理获得成绩2009年荣获中国电力建设

3、企业协会全国优秀QC小组二等奖一、小组概况 小组概况表：制表：王爽 日期：2009年08月01日小组概况3前期制作的压力钢管平均用时统计表(单位:天)二、选择课题工序名称技术准备下料卷筒焊接机加工防腐包装发运第一节10天2天5天12天5天7天3天第二节10天3天5天13天6天6天4天第五节10天2天6天11天6天7天4天项目部要求项目工期较紧张，按合同要求，压力钢管在09年12月必须发运到现场，具备安装条件。工程现状通过对前期压力钢管制作用时情况进行统计，发现平均每节制作周期需45天，压力钢管设计共20节，按此推算，三个制作班组平行作业，约需225个工作日才能完成，12月底前不能顺利交货，无法

4、达到合同要求。选定课题提高乌江银盘水电站地下厂房压力钢管的制作效率选题理由4三、现状调查 为把握问题点，有的放矢地解决问题，小组成员对现状展开了层层调查。（一）调查一：任务量 我厂承接的乌江银盘水电站压力钢管，直管段16节，转换节（裤衩型）管段4节，工程量总计1345.7吨。 1、压力钢管类型图现状调查伸缩段直管段52、压力钢管制作流程图 下料 卷筒 焊接 机加工 防腐 包装、发运 现状调查6（二）调查二：不同工序用时情况 为利于数据统计，我们按制作工艺流程进行了阶段细分： （1）技术准备阶段：审图图纸、制定制作工艺、召开设计联络会、材料采购进厂； （2）制作下料阶段：材料预处理、放样划线下料

5、、工艺坡口开制； （3）卷筒阶段：材料转运、吊装、滚制、检验； （4）焊接阶段：焊前准备、坡口清理、预热、焊材烘烤、焊后后热消氢处理； （5）机加工阶段：加工坡口、螺孔、管节连接面； （6）防腐阶段：喷砂除锈、涂刷底漆、刷面漆； （7）包装发运阶段：产品完成包装、运输、到达目的地签收。 现状调查7表一：前期制作的5节压力钢管用时情况统计表(单位：天) 分类日期 技术准备下料卷筒焊接机加工防腐包装第一节10天2天5天12天5天7天3天第二节10天3天5天13天6天6天4天第三节10天3天5天10天4天6天3天第四节10天4天4天14天7天6天3天第五节10天2天6天11天6天7天4天平均用时10

6、天3天5天12天6天6.4天2.6天2、按照七个阶段，我们对前期制作的5节压力钢管用时情况进行了统计，如表：数据统计：王爽日 期：2009年8月16日调查结论：通过对5节压力钢管制作用时数据统计，从柱状图显示，压力钢管的制作过程中用时最多的为焊接过程的用时，其他各阶段用时都较为平稳。现状调查83、为找出主要问题，我们将单节制作用时情况进行了分类统计，所作排列图如下： 表二:单节压力钢管制作平均用时统计序号安装阶段用时（天）累计时间积累频率1技术准备101023%2下料238%3卷筒5511.4%4焊接121227.3%5机加工5613.6%6防腐76.415.9%7包装32.66.8%数据统计

7、人：李艳利 时间：2009年8月16日调查结论：从图表可以看出，焊接阶段占整个制作用时的27.3%以上，用时最长，但是否有改进空间，尚不明确，为此，我们对相关类型工程用时情况展开调查。现状调查9（三）调查三：对锦屏水电站压力钢管制造、埃塞俄比亚FAN项目压力钢管制造用时 进行调查并统计数据如下： 用 时 项 目焊接过程用时单节制作用时锦屏水电站压力钢管制造8天35天埃塞俄比亚FAN项目压力钢管制造7天32天调查结论：我单位单节压力钢管制造用时与其他两个工程相比,多用 9天,但在人力及机械方面我们处于同等水平,因此,我们有很大改进空间。现状调查10 四、目标设定 目标计算： 因此，我们将目标从原

8、来的225个工作日压缩为150个工作日，即11月30日前结束本单元工程。225天150天设定目标11五、原因分析（一）针对单节制作用时长，小组成员采用头脑风暴法，全方位展开分析，并运用 因果图进行了整理：单节压力钢管制作用时长人员方法材料机械环境厚板焊接经验少采用汽保焊存在返修焊接过程自动化程度低层间温度控制不当焊前预热温度控制不当焊接温度控制焊缝质量低焊缝后热不足厂家供货不及时 人工倒面 转运时间影响温度 焊接工装不合理 老式测温仪不准 无测温设备 场地不足吊车起吊重量不够天气影响技术不熟练没有制作经验专业培训少 制图:王爽 时间:2009年8月17日原因分析12（二）通过以上分析共得出9条

9、末端因素： 1、专业培训少； 2、焊接过程自动化程度低； 3、焊接温度控制不当 ； 4、焊缝质量低； 5、厂家供货不及时； 6、焊接工装不合理； 7、吊车起吊重量不够； 8、无测温设备； 9、天气影响（雨季）。原因分析13（三）要因确认1、确认一：施工人员专业培训少确认过程：通过查阅培训记录发现：在开工前，结合项目司情况举办了焊接操作培训班，对参与施工人员均进行培训。为确认其培训效果，我们采用了考试的方式进行理论与操作考核，成绩均达上岗要求。附表：培训人员考试成绩表 确认方法：现场调查确认人：赵伟、朱励确认时间：09.08.18 确认内容：查阅培训记录，确认是否对相关知识进行培训，并采用考试方

10、式考核参与施工人员水平。 确认标准：项目部焊接操作人员理论考试在85分以上，实际操作成绩达到良好。 确认过程： 通过查阅培训记录发现：在开工前，结合项目情况举办了焊接操作培训班，对参与施工人员均进行了培训。通过理论与操作考核，成绩均达到上岗要求。 附表：培训人员考试成绩表： 确认结果：经考核，参加培训人员理论考试成绩均在85分以上，操作技能考核均在良好以上。 结 论：施工人员专业培训少为非要因。要因确认142、确认二：焊接过程自动化程度低 确认方法：现场验证确认人：李艳利、燕月虎确认时间：09.08.18 确认内容：目前我项目部使用的焊接设备。 确认标准：80%使用气体保护焊、埋弧自动焊。 确

11、认过程： 通过对车间日常作业使用焊接设备情况进行调查，日常施工除定位焊采用手工电弧焊以外，其他过程均使用CO2气体保护焊、埋弧自动焊。由于前几节压力钢管制作过程中设备外调或短缺，部分使用了手把焊焊接，造成部分焊缝返修。 确认结果：使用CO2气体保护焊和埋弧自动焊能够提高焊缝的成型质量。 结 论：焊接过程自动化程度低为非要因。要因确认153、确认三：焊接温度控制不当 确认方法：现场调查确认人：李艳利、燕月虎确认时间：09.08.19 确认内容：目前测定焊缝温度的控制情况。 确认标准：无因焊缝温度控制不当产生焊接缺陷。 确认过程：卷筒的钢板厚度为=80mm，是压力钢管中厚度较大的，厚板在焊接过程中

12、要严格控制温度，焊前预热温度为150180C；焊接时的层间温度应保持在150200C ；焊后立即进行后热消氢处理，后热温度为250350C，保温时间不少于1小时。由于温度要求较高，而施焊过程中未完全依照工艺执行，导致焊缝产生缺陷。 确认结果：焊缝缺陷的产生主要是工艺执行率不高。 结 论：焊接温度控制不当为要因。要因确认164、确认四：焊缝质量低 确认方法：情况调查确认人：曹峰强、张建中确认时间：09.08.19 确认内容：对焊缝产生缺陷的原因进行分析、调查。 确认标准：焊缝探伤达到一类焊缝标准。确认过程：通过对前期不合格焊缝缺陷的分析发现，影响焊缝的主要原因为使用的焊接设备达不到焊缝质量要求，

13、操作人员不熟练，技术水平有限，经过培训和焊接设备的调配，焊缝缺陷是可以降低的。降低焊缝的返修次数，焊接过程使用的时间也有相应的减少。 确认结果：可以杜绝。 结 论：焊缝质量低是非要因。要因确认175、确认五：厂家供货不及时 确认方法：情况调查确认人：张建中确认时间：09.08.18 确认内容：调查是否有因供货不及时出现的停工情况。 确认标准：无供货原因出现停工情况。 确认过程： 由于前期供货的螺栓厂家与我厂的强度检验结果不一致，出现过供货推迟的情况，但是螺栓也可在压力钢管制作好后再行安装。 确认结果：未出现因供货不及时而停工现象。 结 论：厂家供货不及时为非要因。要因确认186、确认六：焊接工

14、装不合理 确认方法：现场调查确认人：李艳利、燕月虎确认时间：09.08.19 确认内容：焊接工装使用是否能够方便焊接。 确认标准：焊接工装的改进能否缩短焊接作业周期。 确认过程： 前五节压力钢管的制作所使用的简易工装，并不能起到节省焊接时间的作用，自动化程度较低，环缝的焊接还是完全依靠人的移动，不仅速度慢，效率低，而且不利于焊道温度的控制。 确认结果：通过对比发现，埃塞FAN项目中焊接过程使用了较为先进的工装。 结 论：焊接工装不合理是要因。未改进前使用的工装要因确认197、确认七：吊车的起吊重量不够 确认方法：现场调查确认人：李艳利、燕月虎确认时间：09.08.21 确认内容：确认吊车的起吊

15、吨位。 确认标准：现有起吊水平可满足压力钢管的转运。 确认过程： 试验： 由于单台行车起吊的最大荷载小于卷筒的重量，不能满足起吊需要，但尝试用同一轨道上的两台行车同时作业，能够满足吊装要求，并且压力钢管在制作过程中转运并不频繁，完全满足起吊需要。 确认结果：采用两台同一轨道上的行车同时作业后可以满足卷筒的吊装要求。 结论：吊车的起吊重量不够是非要因。要因确认208、确认八：无测温设备 确认方法：现场调查确认人：李艳利确认时间：09.08.21 确认内容：现场调查测温设备是否满足。 确认标准：测温设备是否准确可靠。确认过程：前五节压力钢管的制作使用的是老式测温设备（），读数慢且不准确，影响焊缝焊

16、前预热温度、层间温度的确定。焊缝的层间温度无法用老式的温度计测量，只能靠经验把握，温度控制无法达到精确的要求。 采购了新的远红外线测温仪（），读数准确可靠。能够保证焊缝的温度要求。 确认结果：采购了远红外线测温仪，测量焊道温度准确可靠。 结 论：无测温设备为非要因。要因确认219、确认九：天气影响（雨季） 确认方法：现场调查确认人：李艳利确认时间：09.08.10 确认内容：天气情况对施工的影响。 确认标准：是否影响压力钢管的制作。湖北宜昌八月份为多雨季节，施工场地在露天，雨天焊接影响焊缝质量。 确认结果：因天气条件影响为不可抗力，无法控制。 结 论：天气条件影响为非要因。1、焊接温度控制不当

17、； 2、焊接工装不合理；经过小组认真分析，确认影响要素有2点：要因确认22 六、制定对策 （一）对策提出：要因对策序号对策内容焊接温度控制不当1购买远红外测温仪，严格控制焊道温度2提高工艺执行率焊接工装不合理1设计新的焊接工装，提高工装的自动化小组成员对所确认的2点要因，提出对策。制定对策23（二）对策表:序号要 因对 策目 标措 施地 点完成日期负责人1焊接温度控制不当做焊接工艺评定规范厚板的焊接纪律1.制定试板；2.请公司焊接专家编制焊 接工艺指导书施工现场08.8.22刘贵芳2加强工艺执行率的监控按工艺执行，杜绝靠经验蛮干编制操作性高的焊接工艺；焊接工艺请公司焊接专家审核工艺科09.8.

18、24王 爽3购买远红外测温仪准确控制焊道温度选购正规厂家的测温设备经营科09.8.24张建中4焊接工装不合理参照埃塞FAN项目工装设计机架提高工装自动化1.根据现场条件设计工装机架；2.达到使用要求后投入使用施工现场09.8.23 杨光平5调控卷筒滚轮架的行走速度提高工装可操作性根据焊接速度，调整滚轮架行走速度施工现场09.8.30杨光平王 爽制表:王爽 时间：2009年9月1日制定对策24 （一）对策实施一：改进工艺、购买测温设备七、对策实施1、加强工艺执行率的实施：2、购买测温及相关设备的实施：实施人： 曹峰强 实施时间：2009年9月3日由小组成员王爽（工艺科）编制焊接作业指导书焊接作业

19、指导书内容由公司焊接专家及工艺专家组共同审核后才能执行。小组成员负责组织=80钢板的焊接工艺评定根据焊接作业指导书做了焊接试板，并委托有资质的第三方检验单位出具了机械性能试验结果。编制可操作性强的焊接工艺，并经由公司工艺专家组审核后加以应用购买了远红外测温仪；智能温度控制箱，可用于焊缝焊前预热和焊后保温 3、效果验证：经过焊接工艺的改进和测温设备的购置大大降低了焊缝返修率，缩减了焊 接程序使用的时间。 4、结 论：经过改进后，不仅降低了焊缝返修率，降低了焊接工序的时间，也起到了 节能降耗的作用，效果良好。 严格按工艺执行，现场设置了工艺执行监督人员，如发生违反工艺纪律的操作，立即停工整顿。对策

20、实施25（二）对策实施二：设计便于操作的焊接工装1、参照埃塞FAN项目工装自行设计了机架图纸： 主视图 侧视图工装分别由：机架、走轮、轨道三部分组成。机架与拱焊台车配合（实际操作图）： 滚轮架（焊接过程中转动卷筒）要因确认26采用埋弧自动焊在机架上焊接采用此方法焊缝成型好2、经过QC活动后对后续制作的6-20节压力钢管制作用时情况统计： 时间 节号焊接过程用时单节制作用时第六节8天35天第七节7天32天第八节7天34天第九节6.5天35天第二十节7天34天实施人： 曹峰强 杨光平 实施时间：2009年9月10日3、效果验证：通过新的焊接工装的使用，焊接周期由原来的12天直接降至7-8天，不但缩减了时间，而且降低了焊缝的缺陷率，能够满足合同交货工期的要求。4、结 论：经过改进后，不仅降低了焊缝返修率，提高了卷筒焊接的自动化程度，也达到了节能降耗的目的，在今后的压力钢管制作中可以进行推广应用。27225天150天142天活动前 目标 活动后八、效果检查 （一）目标值检查 11月22日，银盘水电站压力钢管制造项目 全部完成，共用142个工作日，提前于目标8天完成任务。结论：埃塞FAN项目在技术能力、机械配置、人力配备等方面与我项目部处于同等水平，单节压力钢管制作用时计划为32天，通过改进我们排除其他影响因素，也达到了32天，考虑整体工期要求，我项目部