QC成果提高钢制储罐罐体焊接一次成型合格率

1、2016年2016年QC成果资料提高钢制储储罐罐体体焊接一一次成型型合格率率单位名称： 重庆工业业设备安安装集团团有限公公司 小组名称： 重重庆安装装钢结构构QC小组组 编 制 人人： 曹珑献献 编制时间： 220166年11月 课题背景1.工程概概况东银天润团团山堡油油库项目目建设地地点位于于重庆市市长寿经经济技术术开发区区团山堡堡港区，港区位位于重庆庆市东北北方向，距重庆庆市中心心区直线线距离约约57公里；油库总总规模22.51044m，为三级级油库。项目共共新建14座地上立立式钢制制储罐，包包括5座30000m储罐罐、3座20000m储罐罐、4座10000m储罐罐和2座600m消防水罐。

2、本工程程设计通通过长江江船运输输油，顺顺利竣工工后将极极大的方方便当地地成品油油的储运运。图1 储储油罐制制作安装装完成俯俯视图 摄影人人：曹珑珑献2.技术概概况我公司是重重庆安装装行业龙龙头企业业，具有有丰富的的安装工工程施工工经验和和雄厚的的技术实实力。本本工程中中储罐总重重约为 10000 吨，单单台罐壁壁最大高高度为22.55m，最大大直径14mm , 所用钢钢板材质质为 Q2235-B ,罐壁厚厚度为 612mmm。油罐罐顶板及及底板（除除边缘板板）均为为搭接，罐罐底边缘缘板、罐罐壁立缝缝、环焊焊缝为对对接。采采用倒装装法施工工，储罐罐壁板和和底板焊焊接变形形将直接接影响工工程工期期

3、和经济济效益。因此项目部把储罐制作安装过程中焊接变形控制作为本工程的质量控制重点，成立QC小组，就如何保证钢制储罐焊接一次成形合格率进行攻关。3.QC小小组概况况表 1 QC小小组成员员情况一一栏表 小组名称 重庆安装团团山项目目堡钢结结构QC小组 成立时间 2016.2.220 注册号 CQAZ-20116-0001 小组类型 攻关型 活动时间 2016.3.12016.9.30 序号姓名年龄组内分工职务职称文化程度TQC培训训1曹珑献26组长专业工程师师助理工程师师本科65小时2陈卫47技术指导技术负责人人工程师本科65小时3杨珂33组员专业工程师师助理工程师师大专60小时4刘树伟35组员

4、质检工程师师助理工程师师本科60小时5梁志宏46组员焊接工程师师技师大专60小时6陈静华48组员资料员助理工程师师大专60小时制 表：陈静华华 制制 表 日 期：20116.22.15一、课题选选择允许偏差项项目 规范要求 (GB5001288-20014) 壁板内表面面任意点点 半径允许偏偏差 13mmm 10mmm 整圈壁板任任意两点点水平度度偏差 6mm 6mm 焊缝棱角度度允许值值 12mmm 6mm 局部焊接凹凹凸变形形允许值值 15mmm 10mmm 制 表：曹珑献献 制 表 日 期：20116.2.17 质量要求：在大型立式钢制储罐现场制安中，焊接质量将是影响到工程项目的质量、进

5、度、安全以及业主单位、施工单位经济效益的核心问题。焊接变形控制是大型立式钢制储罐制作安装过程中的一个核心技术要点。 表 2 罐体焊焊接变形形控制要要求 质量要求：在大型立式钢制储罐现场制安中，焊接质量将是影响到工程项目的质量、进度、安全以及业主单位、施工单位经济效益的核心问题。焊接变形控制是大型立式钢制储罐制作安装过程中的一个核心技术要点。合同要求：合同要求公司在保障储罐制作安装质量的前提下于2016年6月底前完成所有14个储罐的安装焊接工作，施工工期紧张。 合同要求：合同要求公司在保障储罐制作安装质量的前提下于2016年6月底前完成所有14个储罐的安装焊接工作，施工工期紧张。本工程中储罐制作

6、安装将是核心步骤。同时本工程储罐长细比大，壁板圈数多，壁板所用钢板多为6-8mm，过于单薄，极易出现焊接变形。施工中一旦出现焊接变形将产生累积误差，对罐体最终成型造成不可逆的致命影响，所以一旦发生焊接变形必须立即返工，割开焊缝修复壁板后重新组拼焊接。这将耽误单层储罐焊缝的无损检测工作，进而导致储罐无法按计划完成提升，直接影响后续安装工作。因此必须找到一种简单本工程中储罐制作安装将是核心步骤。同时本工程储罐长细比大，壁板圈数多，壁板所用钢板多为6-8mm，过于单薄，极易出现焊接变形。施工中一旦出现焊接变形将产生累积误差，对罐体最终成型造成不可逆的致命影响，所以一旦发生焊接变形必须立即返工，割开焊

7、缝修复壁板后重新组拼焊接。这将耽误单层储罐焊缝的无损检测工作，进而导致储罐无法按计划完成提升，直接影响后续安装工作。因此必须找到一种简单易行、直观的质量控制方法。公司要求：公司要求：公司要求项目部积极响应合同质量要求，保障合同工期，同时要求项目部做好油库项目进度统筹安装，在2016年12月底前完成所有油库安装实体工作，为全面调试做好准备。课题选择：提 高 钢 制 储 罐 罐 体 焊 接 一 次 成 型 合 格 率课题选择：提 高 钢 制 储 罐 罐 体 焊 接 一 次 成 型 合 格 率二、现状分分析 1现状调调查储罐制安过过程中存存在大量量焊接工工作，该该项目第第一批同同时制安安的储罐罐为2

8、台30000m储罐和1台20000m储罐。QC小组对对此3台储罐罐已完成成的焊缝缝质量进进行调查查。图2 储储罐底部部边缘板板焊接 摄影人人：梁志志宏图3 储储罐壁板板焊接 摄影人人：梁志志宏此次跟踪调调查检查查共计448条壁板板纵焊缝缝、244条壁板板横焊缝缝和42条底板板焊缝。每条焊缝均检查“焊接局部凹凸变形”和“焊缝棱角度”2个项目，共计检查228个质量项。采集到焊缝成形问题33个（问题详情请见表3），焊缝一次成形合格率为85.53%。表 3 焊缝成成形问题题统计分分析表 序号 质量达不到到要求的的项目 频数 频率（%） 累计频率（%） 1 壁板纵向焊焊缝变形形 28 84.855% 8

9、4.855% 2 壁板横向焊焊缝变形形 3 9.09% 93.944% 3 底板焊缝变变形 2 6.1% 100% 4 合计 33 100% 100%制 表：刘刘树伟 制制 表 日 期：20016.3.8 2.饼分图图图 4 焊接一一次成形形问题调调查结果果饼分图图制 图：曹曹珑献 制 图 日 期：20166.3.9我小组成员员根据调调查数据据绘制了了饼分图图。小组成成员分析析统计出出的质量量问题，从从分析表表和排列列图上可可以看出“壁板纵向焊缝变形”这一问问题不合合格率为为12.28%。同时时由饼分分图可见见，如完全解决决这一问问题，储储罐制作作安装过过程中一一次焊接接成形合合格率将将由85

10、5.533%提高到977.811%，由此可可见这是本次活活动应该该解决问问题的症症结。三.活动目目标本工程中330000m储罐共5座，共共需焊接接55层壁板板，共计计330条纵焊缝660个外形形尺寸检检查项；20000m储罐共3座，共共需焊接接30层壁板板，共计计120条纵焊焊缝，240个外形形尺寸检检查项；10000m储罐4座，共需需焊接28层壁板112条纵焊焊缝，224个外观观检查项项；6000m消防水水罐2座，共共需焊接接14层壁板板，56条纵焊焊缝，112个外观观检查项项。综上所述，本本工程14个钢制制储罐制制作安装装，共计618条纵焊焊缝，12336个外形形尺寸检检查项。以以每个30

11、000m储罐壁壁板纵焊焊缝返工工数不超超过5次；每每个20000m储罐壁壁板纵焊焊缝返工工数不超超过4次；每每个10000m和6000m储罐壁壁板纵焊焊缝返工工数不超超过3次计算算。允许许返工数数55次。故故QC小组组确定活活动目标标：使储罐整体体焊接合合格率提提高到97.27%。 图 5 小组组活动目目标 制 图：曹曹珑献 制 图 日 期：20016.3.9 四、原因分分析小组成员对对施工过过程中可可能影响响壁板纵向向焊缝一一次成形形合格率率的原因因进行调调研分析析，并绘绘制因果果分析图图，共找出末末端因素素10条。 材 料 机 械 人 员 人 材 料 机 械 人 员 壁板纵向焊缝变形 人员

12、缺少少针对性性培训 测量仪仪器不准准确 板材质质量不合合格 壁板纵向焊缝变形 监监督检查查不严 焊焊接设备备陈旧、老老化 焊条烘烘烤不到到位 焊接时气温温过低 焊接参参数设置置不当，施施焊速度度不统一一 无焊焊缝防变变形措施施 焊焊接时温温度、湿湿度变化化影响 环 境 方 法 环 境 方 法 图 6 壁板纵向焊缝变变形问题题原因分分析图制 图：刘刘树伟 制 图 日 期：20116.33.155 根据末端因因素，小小组成员员召开要要因确认认会，制制定了要要因确认认计划表表，对末末端因素素注意进进行了现现场验证证分析确确认。表 4 要因确确认计划划表 序号 末端因素 确认方法 验证方法 负责人 落

13、实时间 1 人员缺少针针对性培培训现场调查 对现场参参与储罐罐罐体焊焊接作业业的焊工工进行储储罐罐体体焊接工工艺要领领知识考考核。 对进场焊焊工进行行同真实实情况下下的焊接接模拟考考试。 杨 珂 2016.3.1182 监督检查不不严 现场调查 对现场施工工质检体体系进行行调查。 陈卫 2016.3.118 3 测量仪器不不准确 现场调查 检查现场施施工测量量仪器是是否进行行检定。 陈静华 2016.3.119 4 焊接设备陈陈旧、老老化 现场调查 调查施工现现场使用用的焊接接设备出出厂年月月和设备备状况。 梁志宏 2016.3.119 5 板材质量不不合格 现场调查 现场材料出出入库程程序执

14、行行情况进进行检 查。 对现场现现有材料料进场质质量抽查查。 陈静华 2016.3.119 6 焊条烘烤不不到位 现场调查 调查现场焊焊条烘烤烤发放情情况。 刘树伟 2016.3.220 7 焊接时气温温过低 现场调查 调查焊接作作业时的的气温温温度。 梁志宏 2016.3.220 8 焊接时湿度度变化影影响 现场调查 调查焊接作作业时的的空气湿湿度情况况。 曹珑献 2016.3.221 9 焊接参数设设置不当当，施焊焊速度不不统一 现场调查 现场调查统统计焊工工作业焊焊接速度度和焊接接参数设设置。 刘树伟 2016.3.221 10 无焊缝防变变形措施施 调查分析 现场调查焊焊接作业业中是否

15、否已采用用合理的的焊缝防防变形措措施。 曹珑献 2016.3.221 制 表：曹曹珑献 制 表 日 期：20116.33.177 五、要因确确认针对因果图图的末端端因素，QC小组从各各个方面面积极开开展活动动，认真真分析成成因，并并将要因因确认情情况进行行整理，列列表如下下：要因确认一一： 末端因素 人员缺少针针对性培培训 确认方法现场调查 确认时间 2016.3.118 确认人杨 珂 验证方法 对现场参与与储罐罐罐体焊接接作业的的焊工进进行储罐罐罐体焊焊接工艺艺要领知知识考核核。 进场焊工进进行同真真实情况况下的焊焊接模拟拟考试。 验证结果： 经对现场作作业人员员的考核核，发现现部分新新进场

16、焊焊工对储储罐焊接接工艺要要领了解解不清楚楚，对技技术交底底中针对对储罐制制作安装装过程中中的焊接接施工特特点理解解不透彻彻。进行行现场焊焊接模拟拟考试后后，发现现部分焊焊工焊在在储罐安安装过程程中的焊焊接手法法存在问问题，试试件成形形效果不不理想，有有待进一一步进行行针对性性培训。因因此确认认此条为要要因。 制表人：杨杨 珂 日期：20116.33.199 结论 要 因 要因确认二二： 末端因素 监督检查不不严 确认方法 现场调查 确认时间 2016.3.118 确认人陈 卫 验证方法 对现场施工工质检体体系进行行调查。 验证结果：经过调查，项项目部已已根据公司司质量管管理制度度，设立立了项

17、目目专业质质检人员员，同时时每段焊焊缝均落落实到具具体作业业人员，并有专专人对焊焊接质量量进行检检查。确认此此条为非非要因。 制表人：陈陈 卫 日期：20116.33.199 结论 非要因 要因确认三三： 末端因素 测量仪器不不准确 确认方法 现场调查 确认时间 2016.3.119 确认人 陈静华 验证方法 检查现场施施工测量量仪器是是否进行行检定。 验证结果：经过调查，项项目所使使用的测测量器具具均已进进行检定定，且检检定证书书均在有有效使用用期内。确确认此条条为非要要因。 制表人：陈陈静华 日期：20116.33.199 结论 非要因 要因确认四四：末端因素 焊接设备陈陈旧、老老化 确认

18、方法 现场调查 确认时间 2016.3.119 确认人 梁志宏 验证方法 调查施工现现场使用用的焊接接设备出出厂年月月和设备备状况。 验证结果：经过调查，项项目所使使用的焊焊接设备备均为专专为项目目新购。确确认此条条为非要要因。 制表人：梁梁志宏 日期：20116.33.199 结论 非要因 要因确认五五：末端因素 板材质量不不合格 确认方法现场调查 确认时间 2016.3.119 确认人陈静华 验证方法 对现场材料料出入库库程序执执行情况况进行检检查。 对现场现有有材料进进场质量量抽查。 验证结果： 经过调查，项项目部有有完善的的材料进进场出入入库制度度，所有有入场材材料均进进行了质质量检验

19、验，并通通过监理理审核。项项目所使使用的材材料均经经检验合合格。确确认此条条为非要要因。 制表人：陈陈静华 日期：20116.33.199 结论 非要因 要因确认六六： 末端因素 焊条烘烤不不到位 确认方法 现场调查 确认时间 2016.3.220 确认人 刘树伟 验证方法 调查现场焊焊条烘烤烤发放情情况。 验证结果： 经过调查，项项目部配配备了专专用的焊焊条烘箱箱，由专专人进行行焊条烘烘烤和发发放，并并且所有有焊工配配发焊条条保温桶桶。确认认此条为为非要因因。 制表人：刘刘树伟 日期：20116.33.200 结论 非要因 要因确认七七： 末端因素 焊接时气温温过低 确认方法现场调查 确认时

20、间 2016.3.220 确认人梁志宏 验证方法调查焊接作作业时的的气温温温度。 验证结果： 经过调查，项项目部焊焊接作业业时间均均在7:000至18:00之间，此此时间段段内重庆庆长寿本本地的气气温均在在摄氏5度以上上，不存存在对焊焊接质量量的影响响。确认认此条为为非要因因。 制表人：梁梁志宏 日期：20116.33.200 结论 非要因 要因确认八八：末端因素 焊接时湿度度变化影影响 确认方法 现场调查 确认时间 2016.3.221 确认人 曹珑献 验证方法 调查焊接作作业时的的空气湿湿度情况况。 验证结果： 经过调查，项目部配备晴雨记录表。所有雨天均严格禁止焊接作业。同时配备湿度仪，确

21、保现场焊接作业时的空气湿度在施工规范允许的施焊条件内。确认此条为非要因。 制表人：曹曹珑献 日期：20116.33.211 结论 非要因 要因确认九九： 末端因素 焊接参数设设置不当当，施焊焊速度不不统一 确认方法 现场调查 确认时间 2016.3.221 确认人 刘树伟 验证方法 现场调查统统计焊工工作业焊焊接速度度和焊接接参数设设置。 验证结果： 经过调查，发现开始施工前，项目部已针对施工过程中可能用到的焊接方法进行了焊接工艺评定，并制作了焊接工艺卡，焊接参数有了统一的设定要求。确认此条为非要因。 制表人：刘刘树伟 日期：20116.33.211 结论 非要因 要因确认十十： 末端因素 无

22、焊缝防变变形措施施 确认方法现场调查 确认时间 2016.3.221 确认人曹珑献 验证方法 现场调查焊焊接作业业中所是是否采用用合理的的焊缝防防变形措措施。 验证结果： 经过调查，发发现现场场焊接作作业中未未采用有有效的焊焊缝防变变形措施施。确认认此条为为要因。 制表人：曹曹珑献 日期：20116.33.211 结论 要 因 六、制定对对策经要因确认认后,对两个要因制定定了对策策措施。 表 5 要因对对策表 序号 要因 对策 目标 措施 地点 时间 负责人 1 人员缺少针针对性培培训 操作人员培培训考核核 上岗合格率率达1000% 制定储罐焊焊接工艺艺，培训训相关人人员，按按工艺施施工、验验

23、收。 施工现场 20163.225-20016.3.31陈 卫 2 无焊缝防变变形措施施 在焊缝附近近加设顶顶板和限限位板，限限制焊缝缝变形。 保护焊缝顺顺利成形形，消除除焊缝明明显变形形的情况况 根据焊缝变变形情况况，分析析变形应应力方向向，现场场制作顶顶板固定定焊口，保保护焊缝缝顺利成成形。 施工现场 20163.25日前试试验完成成 曹珑献 制 表：曹曹珑献 制 表 日 期：20116.33.23七、实施对对策实施一、针针对要因因“人员缺缺少针对对性培训训” 施工前，QQC小组对对储罐焊焊接工艺艺要领重重新进行行了研究究讨论。确确定了储储罐制安安过程中中的焊接接注意要要点。由由小组成成员

24、编制制了各个个步骤工工序的详详细操作作要领和和检查细细则。同同时将项项目部已已经制定定的焊接接工艺卡卡发放给给所有入入场作业业焊工，并并进行针针对性培培训，讲讲解钢制制储罐制制安过程程中的具具体焊接接要点和和要使用用的焊接接手法及及相关焊焊接参数数设置。在在培训后后进行针针对性的的焊接理理论知识识和实作作考试。考考试不合合格则重重新培训训或清退出出场，保保证所有有入场作作业焊工工均接受受针对性性的培训训并考核核合格。图7 焊接工工艺卡 制图：曹珑珑献 制 图 日 期：20116.33.25图8 入场焊焊工实作作考试 摄影人人：刘树树伟 表表 6 培训考考核表 序号 培训内容 培训人员 培训课时

25、 考试成绩 备注 1 1、立式圆圆筒形钢钢制储罐罐外形尺尺寸规范验收规规范。 2、储罐钢钢板焊接接作步骤骤和检查查方法。 3、焊口保保护加固固方法。 4、焊接参参数设定定注意事事项。 5、安全操操作规程程。 梅锦国 10小时 96 合格 2 王 良 10小时 92 合格 3 程 洪 10小时 95 合格 4 邓 刚 14小时 93 合格 5 刘丽宣宣 10小时 95 合格 6 何 力 10小时 92 合格 7 邓清跃跃 14小时 95 合格 8 秦寅洪 24小时 92 合格 9 周 泉 14小时 91 合格 10 周 维 18小时 92 合格 制 表：刘树伟伟 制 表 日 期：20016.4.

26、2 实施验证：对所有入入场作业业焊接操作作人员进进行针对对型培训训，保证证了所有有入场作作业焊接接操作人人员均对对钢制储储罐焊接接的操作作要点及及注意事事项有由由了足够够的了解解。因为为保证所所有入场场作业焊焊接操作作人员均均考核合合格，避免了了因为焊焊接手法法的问题题造成焊焊接变形形。实施二、针针对要因因“无焊缝缝防变形形措施” 使用与壁板板同厚度度的钢板板，在罐罐壁焊缝缝开始焊焊接前制制作宽度约1500mm，长长度20000mmm的定位位板4块。定位位板长边边一侧为直直线，另另一侧制作成成与待焊焊接储罐罐壁同样样弧度的的圆弧型型。如图图9所示，壁壁板焊接接前，在在壁板纵纵向焊缝缝的上、中中

27、、下3点各自自水平布布置1块（总总计3块）焊焊接定位位板。同同时在待待焊接壁壁板焊口口旁1000mm位置处处垂直布置1块焊接接定位板板。所有有焊接定定位板均均在与待待焊接壁壁板的接接触面上上间断焊焊（每间间隔3000mm焊接50mmm长）固固定。焊焊接定位位板可在在壁板焊焊接成形形焊缝冷冷却后，使使用砂轮轮机磨掉掉间断焊焊取下重重复利用用，成本本低、操操作简单单，成为为一种简简单易行行、直观观的质量量控制方方法。图 9 定位位板布置置示意图图制 图：曹珑献献 制 图 日 期：20116.33.24图 10 焊缝缝垂直布布置定位位板 摄影人人：杨珂珂图 11 焊缝水平平布置定定位板 摄影人人：杨

28、珂珂实施验证：所有的的焊接作作业均如如上述设设置好定定位板，同同时配合合项目部部进行的的针对性性焊接培培训考核核，在之之后的焊焊接作业业中，壁壁板纵向向焊缝和和横向焊焊缝未再再出现明明显焊接接变形现现象。八、效果检检查经过 QCC 小组组近四个月的的现场活动动，储罐罐罐体制制作安装装基本结束束时，小小组人员员又检查了共计5662条壁壁板纵焊焊缝。每条纵焊缝2个外形质量量检查项项，共计计检查111244个检查查项。结果见见下表： 表 7 储罐罐制安壁壁板纵焊焊缝几何何尺寸一一次成形形检查结结果汇总总表 序号 质量达不到到要求的的项目 不合格项 不合格率 整体不合格格率 整体合格率率 1 壁板纵向

29、焊焊缝变形形 21 3.74% 3.74% 96.266% 2 焊缝余高尺尺寸超标标 0 0 统 计：杨 珂 曹珑献献 制 表：杨 珂 制 表 日 期：2011677以上数据表表明，通通过QC小组活活动，储罐制作作安装壁壁板纵向焊缝焊焊接一次次成形合合格率已已提高到到96.26%，由此将将储罐制制作安装装过程中中的焊接接一次成成型合格格率由活活动前的的85.53%提高到到活动后后的977.355%，超过过小组活活动目标标97.27%，活动动目标达达成。 图 122 小组组活动效效果图 制 图：曹珑珑献 制 图 日 期：20116712表 8 经济济效益一一览表序号质量达不到到要求的的项目无QC介入入可能产产生不合合项数QC介入后后实际产产生不合合项数单项返工处处理方式式单项返工处处理人工工花费单项返工处处理延误误工期1壁板纵向焊焊缝变形形360.5521焊工0.225工日，铆铆工0.225工日，普普工0.225工日186.55元0.25工工日制 表：曹珑献献 制制 表 日 期：20116715如表8所示示，本次次通过本本次QC小组活活动，累累计为项项目避免免因焊缝缝变形返返工产生生的直接接损失如如下： 186.55（3600.5-21）=633316.75元元。