QC成果钢丝绳除污清洗装置的研制

1、 年全国工程建设优秀2014年全国工程建设优秀质量管理小组成果资料 QC成果报报告钢丝绳除污清洗装置的研制钢丝绳除污清洗装置的研制QC小组名名称：机机具设备备分公司QC小组名：辽宁省省送变电电工程公公司2014年年5月6日一、小组概概况 小组名称辽宁省送变变电工程程公司机具具设备分分公司QC小组活动课题钢丝绳除污污清洗装装置的研研制课题类型创新型注册日期2013年年2月21日注 册 号号sbd20013-001成立时间2002年年2月18日活动时间2013年年活动次数11次组 长陈震出 勤 率率100% 序号姓名年龄文化程度职称小组职务组内分工1陈 震38硕士高级工程师师组 长总体负责2白 坤

2、36大学工程师组 员组织协调3王峰32大学工程师组 员图文资料4李久良49大学工程师组 员生产组织5张记峰37大学工程师组 员研制实施6李春斌42中专技工组 员研制实施7樊万青48中专技工组 员研制实施8王作策38大学工程师组 员活动指导9刘金慧32大学工程师组 员研制实施10唐洪安43中专技工组 员研制实施二、选择课课题（一）钢丝丝绳简介介张力机在线路另一端施加张力，使导线离地，并产生一定的预拉力张力机在线路另一端施加张力，使导线离地，并产生一定的预拉力。钢丝绳（含牵引绳、导引绳）是送电线路导线架设必要工具之一，对施工安全性至关重要，一旦断裂后果严重，必须保证无腐蚀、锈蚀，破断拉力满足强度要

3、求。牵引机在线路的一端收卷钢丝绳通过走板带动导线钢丝绳（含牵引绳、导引绳）是送电线路导线架设必要工具之一，对施工安全性至关重要，一旦断裂后果严重，必须保证无腐蚀、锈蚀，破断拉力满足强度要求。牵引机在线路的一端收卷钢丝绳通过走板带动导线图1 架空空输电线线路张力力架线工工作示意意图（二）问题题的提出出1、现场使使用条件件恶劣 公司承建 7500kV新新疆与西西北主网网联网第第二通道道工程处处于青海海格尔木木地区特特殊的盐盐碱地质质恶劣条条件，钢钢丝绳在在展放导导线过程程中不同同程度的的与盐碱碱地面接接触或经经盐湖卤卤水浸泡泡。图2 钢丝绳接触盐碱地图2 钢丝绳接触盐碱地图3 钢丝绳浸泡在卤水中2

4、、钢丝绳绳受到侵侵蚀致使钢丝绳绳表面残残留了大大量的盐盐碱土壤壤、卤水水混合物物等成分分，表面面可明显显观察到到部分钢钢丝绳发发黑，存存在大量量白色结结晶体和和红褐色色附着物物。 图3 图3 钢丝绳表面发黑，存在大量附着物（三）调查查分析1、盐碱土土壤、卤卤水对钢钢丝绳腐腐蚀影响响分析盐碱地和卤卤水的化化学成分分主要是是氯化镁镁、硫酸酸钙、氯氯化钙和和氯化钠钠（总含含量大于于3.55%），其其中大部部分物质质溶于水水钢丝绳采用用优质碳碳素钢，表表面镀锌锌处理。盐碱地及卤卤水中金金属离子子溶于水水，覆盖盖在钢丝丝绳表面面，充当当电解质质溶液，此此时钢丝丝绳锌层层做负极极，锌层层中Fee和Al等杂

5、杂质做正正极，构构成原电电池，加加快锌层层氧化速速度，生生成一层层致密氧氧化膜ZZn2(OH)2CO3 ，氧化化膜与钢钢丝的附附着力不不强，极极易脱落落，脱落落后，钢钢丝将暴暴露在外外，由于于铁中含含有杂质质碳，此此时又将将继续构构成原电电池加快快铁氧化化形成FFe2O3,Fee2O3表面较较稀疏，使使其氧化化加剧。图4 原电电池原理理图结论：结论：钢丝绳表面上主要有油泥、氯化锌、氧化铁（铁锈）以及附着的氯化物、硫酸盐、碳酸盐结晶等，盐碱土壤和卤水化学元素可加快钢丝绳的氧化腐蚀速度。2、盐碱土土壤、卤卤水对钢钢丝绳强强度影响响分析为确定这批批钢丝绳绳的实际际破断力力，在1150轴轴15钢丝丝绳

6、和42轴28钢丝丝绳各挑选了了3轴具有有代表性性的钢丝丝绳，进进行拉力力试验，实实际数据据如下表表所示：序号型号样件状态标准破断力力(KN)实际破断力力(KN)备注115表面锈蚀141.448145.33合格215表面有白色色结晶体体表141.448146合格315表面有湿性性盐碱地地土壤及及白色结结晶体141.448145.117合格428表面锈蚀528532合格528表面有白色色结晶体体528536合格628表面有湿性性盐碱地地土壤及及白色结结晶体528531合格图5 钢丝丝绳拉力力试验及及数据统统计图通过拉力试试验数据据可以证证明，钢钢丝绳在在盐碱地地和盐湖湖浸泡后后，短期期内抗拉拉强度

7、影影响不大大。（四）选择择课题研制钢丝绳除污清洗装置研制钢丝绳除污清洗装置钢丝绳现状综上所述：通过理论分析、外观检查和拉力试验可以证明，盐碱地和盐湖浸泡对钢丝绳有一定腐蚀伤害，加快钢丝绳的腐蚀速度，短期内钢丝绳的抗拉强度基本没有受到影响。但如不尽快采取措施进行除污保养，将会氧化加快，导致钢丝绳报废公司要求公司领导要求：创新思路，尽快去除这批钢丝绳表面物质，进行维护保养，不要报废，确保能够继续正常安全使用。经调查咨询厂家和文献查阅，目前国内市场无专用的清除受盐碱土壤、卤水混合物浸泡的钢丝绳清洗装置。实际条件选择课题三、设定目目标 1：钢钢丝绳拉拉力强度度15的1411kN、28的5288kN不不

8、下降； 2：钢钢丝绳表表面污物物占有率率由1000%降低低到100%以下下 。实行目标值值的可行行性分析析 1、各各级领导导均重视视，投入入技术资资金，大大力给予予支持。 2、小小组成员员有领导导、技术术人员、技技术工人人等组成成具有多多年钢丝丝绳维护保养养经验。 3、具具有一定定的加工工机械设设备，已已有钢丝丝绳加热热表面脂脂浸油设设备。结论结论虽然研制会遇到许多难题，但具有上述有利条件，只要小组成员集思广益，共同努力，目标是可以实现的。提出方案并并确定最最佳方案案（一）除污污清洗装装置结构构方案根据钢丝绳绳浸泡方方式、除除污形式式、除水水形式的的分析选选择，小小组成员员运用头头脑风暴暴法针

9、对对研制什什么缠绕绕类型的的钢丝绳绳除污清清洗装置置提出了了各种方方案，并并用亲和和图归纳纳整理。除污清洗缠绕装置类型除污清洗缠绕装置类型利用电源方便采用电机机构缠绕制作缠绕机构，需设计图纸加工，购电机电动式缠绕装置利用现有设备采用牵引机缠绕已有缠绕机构，应用方便可调节，有各种速度牵引机缠绕装置利用现有设备采用机动绞磨缠绕制作缠绕机构，需设计图纸加工排线机构缠绕速度较慢绞磨式缠绕装置将除污清洗装置分体式，便于应用将缠绕、清洗一体式，占地面积小除污清洗过程要合理除污清洗系统布局装置整体装置费用低，操作简单充分利用现有设备，多试验多改进，效率要高除污清洗系统要简单实用1、除污污清洗缠缠绕装置置类型

10、选选择清清洗缠绕装置类型电动式缠绕机动绞磨式缠绕牵引机式缠绕除污清洗缠缠绕装置置类型选选择分析析试验时间：20113年5月16日 试验验地点：分公司司 责任人人：陈震震方案试验分析特点分析结论电动式缠绕绕利用电机后后连接减减速机，可可直接升升降，操操作方便便；冲洗装置无无法安装装，需设设计加工工外连接接部件；吹气干燥装装置无法法安装，需需加工外外连接部部件；可直接给润润滑油加加热，进进行表面面浸油；外加部件较较多，应应用麻烦烦。优点：升降降方便，具具有加热热装置；缺点：外加加清洗、吹吹干系统统，制作作成本高高，各部部件连接接困难。不采用机动绞磨式式缠绕利用机动绞绞磨作为为缠绕动动力装置置，现有

11、有设备，应应用方便便；需设计制作作钢丝绳绳缠绕装装置。缠绕速度较较慢，效效率低。 优点：利用用现有设设备，使使用方便便；缺点：需设设计加工工缠绕装装置，效效率低不采用牵引机式缠缠绕利用牵引机机作为缠缠绕动力力装置，现现有设备备，应用用方便；钢丝绳可缠缠绕也可可直接升升降，操操作方便便；缠绕速度可可调节，省省时省力力，效率率高。优点：利用用现有设设备，直直接可缠缠绕及升升降，使使用方便便，效率率高。缺点： 占占用1台牵引引设备采用综合考虑现现有设备备状况和和钢丝绳绳除污的的急迫性性，因此此选择除污污清洗缠缠绕装置置的类型型是：牵引机机式缠绕绕式。 2：钢钢丝绳清清系统布布局形式式选择 一体式清洗

12、装置清一体式清洗装置清洗系统布局分体式清洗装置分体式清洗装置试验时间：20113年5月20日 试验验地点：分公司司 责任人人：白坤坤方案选择试验分析特点分析结论一体式把缠绕、清清洗、吹吹干、加加热、浸浸油等制制作为一一体，结结构紧凑凑，占地地面积小小；设计加工零零部件较较多，费费用高，用用时长。 优点：占地地面积小小；缺点：制作作成本高高。不采用分体式充分利用现现有设备备，功能能分散布布置，达达到清洗洗除污、加加热浸油油效果；费用低，制制作快，实实用性强强优点：利用用现有设设备，成成本低，制制作快；缺点： 占占地面积积较大采用综合考虑制制作成本本和厂区区的空间间较大，综上分析除污清洗系统布局形

13、式选择：分体式布局。浸泡方式选选择钢丝绳浸泡泡方式试试验分析析试验时间：20113年5月30日 试验地地点：库库房 责任人人：陈震震方案选择试验分析特点分析结论不浸泡针对不同污污染程度度的钢丝绳绳截取小小段；利用高压洗洗车水枪枪直接冲冲洗；冲洗一段时时间5分钟后发发现表面面还有不不少污物物，只是是刚被水水浸湿，效效果不好好。 （1）截取取的小段段 （2）直接接冲洗 （3）冲洗洗不干净净优点：省事事；缺点：冲洗洗费时长长，且很很难冲洗洗干净 不采用加热浸泡利用小槽装装大半水水，插入入电热水水器加热热；放入截取小小段钢丝丝绳，在90度加热热一段时时间30分钟；利用高压洗洗车水枪枪冲洗；钢丝绳表面面

14、污物清清洗比较较干净。 优点：表面面物质溶溶解性好好，冲洗洗效果好好； 缺点：需制制作加热热容器，费劲且消耗能源 不采用不加热浸泡不加清洗剂不加热，直直接放在在水槽中中浸泡30 分钟；利用高压洗洗车水枪枪冲洗；钢丝绳表面面污物清清洗比较较干净。 优点：表面面物质得得到溶解解，效果果和加热热式基本本相同；缺点：需制制作浸泡泡容器采用不加热浸泡加清洗剂不加热，直直接在水水槽中加加入清洗洗剂浸泡30分钟；利用高压洗洗车水枪枪冲洗；钢丝绳表面面污物清清洗比较较干净。 从冲洗效果果看，加加清洁剂剂和不加加清洁剂剂基本一一样，因因为这些些污物都都溶于水水，加清清洗剂不不但增加加成本而而且污染染环境，没没有

15、必要要不采用综上试验分分析选择择钢丝绳绳浸泡方方式：不不加热浸浸泡不加加清洁剂剂。（三）除污污形式选选择钢丝绳除污污形式试试验分析析试验时间：20113年6月10日 试验地地点：分分公司 责任任人：白白坤方案选择试验分析特点分析结论整轴直接冲冲洗把污染的钢钢丝绳整整体放入入水槽中中浸泡；浸泡一段时时间后捞捞出，直直接用高高压水枪枪冲洗；表面一层能能够冲洗洗干净，里里层清洗洗不干净净。 优点：省事事缺点：冲洗洗不透彻彻，里层层很难冲冲洗干净净不采用散轴单点冲冲洗把污染的钢钢丝绳整整体放入入水槽中中浸泡；浸泡一段时时间后捞捞出，一一段段拽拽出直接接用1支高压水水枪冲洗洗；钢丝绳易滚滚动，要要冲四周

16、周才能洗洗干净，效率太低。 优点：冲洗洗效果一一般；缺点：整轴轴分解，钢钢丝绳易易滚动，很很难冲洗洗一周，效效率太低低。不采用散轴多点冲冲洗把污染的钢钢丝绳整整体放入入水槽中中浸泡；浸泡一段时时间后捞捞出，一一段段拽拽出用3支高压水水枪多角角度冲洗洗；钢丝绳表面面一圈得到到冲洗，效效果较好好，冲洗洗干净，效效率高。 优点：冲洗洗效果好好，效率率高缺点：需整整轴分解解散，冲冲洗点要要包含一一周。用用人多，劳劳动强度度大，必须研究自自动化方方式。采用综上试验分分析钢丝丝绳除污污形式选选择：散散轴多点点冲洗。除水形式选选择除水形式试试验分析析试验时间：20113年6月15日 试验验地点：分公司司 责

17、任人人：王峰峰方案选择试验分析特点分析结论直接风吹晒晒干水冲洗干净净后，直直接放在在通风、阳阳光直射射下晒干干；晴天阳光暴暴晒3天后内内部还没没晒干；晴天阳光暴暴晒一周周后内部部还没晒晒干；晴天阳光暴暴晒半月月后内部部才干。 优点：省事事，不需需耗材缺点：时间间长，受受气候因因素影响响大不采用多角度高压压气体吹吹干利用空气压压缩机，排排除压力力0.77Mpaa和流量量3.77m3/miin的压缩缩气体；制作吹气架架，直接接吹到冲冲洗干净净的钢丝丝绳。通过后钢丝丝绳水分分基本吹吹跑、吹吹干。 优点：风干干效果好好，效率率高，且且能冲掉掉一些污污泥缺点：需采采购空气气压缩机机，供应应高压气气体采用

18、制作风箱吹吹干制作风箱，1个进气气口，内内部不同同角度不不同位置置有6个出气气口，水水冲洗后后的钢丝丝绳通过过风箱；能够吹干、吹吹掉水分分，但没没有多角角度高压压气体吹吹干效果果好；分析原因是是由于内内部气体体存在相相互干扰扰，气体体的压力力相互抵抵消，压压力降低低所致。 优点：效果果一般，效效率高，且且能冲掉掉一些污污泥缺点：需高高压气体体，并需需制作风风箱，成成本大不采用综上试验分分析钢丝丝绳除水水形式选选择：多多角度高高压气体体吹干。（五）确定定最佳方方案经过以上对对各种分分解方案案的分析析试验和和对比选选择后，小小组确定定了性能能稳定、安安全可靠靠，经济济可行，性性价比高高的能够够实现

19、目目标的最最佳方案案。五、制定对对策 研制钢丝绳绳自动清清洗装置置的对策策表如下下：对策目标措施完成时间地点负责人不加热不加清洁剂剂浸泡1、浸泡透透彻； 2、导引绳绳、钢丝丝绳轴通通用。 1、制作浸浸泡池；2、浸泡方方式确定定。6月20日日6月30日日车间陈震白坤李久良散轴多点冲冲洗除污污1、应用方方便；2、能够全全方位冲冲洗；3、除污冲冲洗干净净，效率率高。1.冲洗工工具的设设计选择择；2、冲洗方方式的设设计；3、冲洗支支架的研研制。6月30日日7月10日日洗车间陈震王峰李春斌王作策多角度高压气体吹干1、简洁方方便；2、全周吹吹起到；干净、吹干干效果好好。1.高压气气体的来来源；2.吹起方方

20、式的设设计；3.吹气支支架的研研制。7月3日7月14日日车间陈震白坤王峰张记峰牵引缠绕满足直径115和28钢丝绳绳缠绕试验检测；性能稳定可可靠7月1日7月3日厂区樊万青刘金慧唐洪安六、对策实实施针对所制定定的对策策，措施施实施如如下：对策实施施一：不不加热浸浸泡措施1：浸浸泡池的的制作15导引引绳轴直直径11100mmm，厚厚5600mm；28牵引引绳轴直直径16600mmm，厚厚5600mm（见图6）；浸泡1轴太慢慢，要同同时浸泡泡多轴，容容器较大大，加工工比较费费劲。小组成员集集思广益益，想到到原有的的修车地地沟，底底部铺上上帆布和和塑料布布，正好好可以放放下5轴小直径15钢丝丝绳，深深度

21、、宽宽度合适适（见图7）。对于288牵引绳绳直径较较大，在在地沟的的上部一一圈用砖砖增高5500mmm即满满足使用用（见图8）。 图6直径不不同的钢钢丝绳轴轴 图图7浸泡池 图8 增高浸泡泡池措施2：浸浸泡方式式确定每晚浸泡55轴，第第2天随着着工作取取出再放放入，根根据试验验看出保保证每轴轴浸泡88小时以以上冲洗洗效果好好些。 对策实施施二：散散轴多点点冲洗除除污措施1：冲冲洗工具具的设计计选择采用3台高高压水枪枪做冲洗洗工具（见见图9）。，应应用中发发现长时时间工作作，电机机发热，又又采用风风扇散热热（见图10），解决决问题。 采采用2个水桶桶存放水水枪用水水（见图11），并安安装水管管不

22、断补补充，正正好匹配配。 图9三支水水枪 图10加装散散热器 图11水桶补补充水措施2：冲冲洗位置置的设计计试验确定33支高压压水枪的的冲洗位位置，33个相差差1200度冲洗洗效果较较好。措施3：冲冲洗支架架的研制制（1）开始始利用试试验分析析时用的的凳子，加加工滚轮轮安装，防防止磨绳绳，但实实验效果果不好，钢钢丝绳易易滚动，难难以冲洗洗全面，且且圆周33等分安安装水枪枪较困难难，不实实用。（2）设计计利用现有有的钢丝丝绳卷筒筒，可很容易易的安装装3个1200度均分分位置的的水枪，为为了防止止打飞，1支枪对准滑车，另2支前部安装了托架。 对策实施施三：多多角度高高压气体体吹干措施1：高高压气体

23、体的来源源利用空压机机2台、1个储气气罐满足足用气量量。措施2：吹吹气位置置的设计计气管前加工工连接吹吹气杆，使使气体集集中有力力，使用用多角度度、多个个位置进进行吹气气，效果果较好。 措施3：吹吹气支架架的研制制利用钢丝绳绳卷筒，安安装3个1200度均分分位置的的气杆，但但前部安安装托架架并开孔孔，可更更好的吹吹出水分分和杂质质。 对策实施施四：牵引缠缠绕装置置1、小型牵牵引机（功功率56kkW）可缠缠绕15导引绳绳（轴直直径11100mmm，厚厚5600mm），但但不能缠缠绕28牵引绳绳（轴直直径16600mmm，厚厚5600mm）； 2、大型牵牵引机（功功率2866kW）可缠缠绕28牵引

24、绳绳，也能能缠绕15导引引绳，但但动力功功率大，如15导引绳绳也用大大牵引机机燃油消消耗较大大，增加加费用。 因此直径小小的15导引绳绳选择用用小牵引引机，大大直径的的28牵引绳绳选择用用大牵引引机，较较合理、经经济。七、确认效效果（一）性能能检验经过小组成成员认真真严格的的实施对对策，各各部件设设计、加加工和最最后的总总装配研研制出来来。性能能检测效效果如下下： （1）除污污清洗过过程 （2）除污污清洗效效果 （3）表面面脂浸油油效果 清清洗吹干干后，进进行浸泡泡表面脂脂，沾有有效果良良好，表表面可以以形成一一薄层油油膜，防防止钢丝丝绳氧化化生锈。（4）未及及时进行行除污清清洗的钢钢丝绳 2

25、轴没及时时进行除除污清洗洗的钢丝丝绳，存存放库内内已锈蚀蚀严重，无无法使用用清洗后钢丝丝绳拉力力强度不不下降检检验钢丝绳清洗洗后，又随随机对15钢丝丝绳和28钢丝丝绳各抽取3轴进行行拉力试试验，实实际数据据如下表表所示： 序号型号标准破断力力(KN)清洗前实际际破断力力(KN)清洗后实际际破断力力(KN)备注115141145.33144.66合格215141146145.88合格315141145.117145合格428528532530.88合格528528536532.22合格628528531530合格绘制出对比比图：可以看出钢钢丝绳清清洗后，钢丝丝绳拉力力强度和和清洗前前变化不不大，

26、达达到标准准拉力值值以上，符符合使用用要求。目标值1实现。钢丝绳表面面污物占占有率下下降检验验 序号型号重量(kgg)清洗前重量量(kg)清洗后重量量(kg)污物占有率率（%）115638643638.224%215640645.55640.335.45%315639644.22639.223.85%415639645639.223.33%515640644640.225%平均4.33%128136613731366.45.71%228136713751367.33.75%32813661373.51366.34%42813671374.61367.45.26%528136613741366.

27、45%平均4.74%总平均4.54%绘制出对比比图0020%40%60%80%100%活动前目标值活动后10%以下4.54%100%污物占有率%以图可看出出钢丝绳绳的污物物占有率率由活动动前的1000%下降到4.554%,高于活活动目标标值10%。目标值值2实现。 (三) 取得的的效益(1)经济济效益经济效益该项目成果果投入使使用后，经经财务部部门对研研制费用用、投入入使用获获得的经经济效益益统计评评定计算算：一次直接减减少损失失费238万元。（1）115导引绳150轴，28 牵引绳42轴，原原值为3199.566万元,净值约255万元；（2）研制制钢丝绳绳除污系系统及清清洗人工工费、电电费、水