QC成果提高钢制储罐罐体焊接一次成型合格率

2016年2016年QC成果资料提高钢制储罐罐体焊接一次成型合格率单位名称：重庆工业设备安装集团有限公司小组名称：重庆安装钢结构QC小组编制人：曹珑珑献编制时间：22016年11月课题背景1.工程概况东银天润团山堡堡油库项目建建设地点位于于重庆市长寿寿经济技术开开发区团山堡堡港区，港区位于重重庆市东北方方向，距重庆市中中心区直线距距离约57公里；油库总规模模2.5×1104m³，为三级油库库。项目共新建14座地上立式钢钢制储罐，包包括5座3000m³储罐、3座2000m³储罐、4座1000m³储罐和2座600m³消防水罐。本工程设计计通过长江船船运输油，顺顺利竣工后将将极大的方便便当地成品油油的储运。图1储油罐罐制作安装完完成俯视图摄影人：曹曹珑献2.技术概况我公司是重庆安安装行业龙头头企业，具有有丰富的安装装工程施工经经验和雄厚的的技术实力。本工程中储罐总重约为1000吨，单台罐壁最大高度为22.5m，最大直径14m,所用钢板材质为Q235-B,罐壁厚度为6～12mm。油罐顶板及底板（除边缘板）均为搭接，罐底边缘板、罐壁立缝、环焊缝为对接。采用倒装法施工，储罐壁板和底板焊接变形将直接影响工程工期和经济效益。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小组概概况表1QCC小组成员情情况一栏表小组名称重庆安装团山项项目堡钢结构构QC小组成立时间2016.2..20注册号CQAZ-20016-0001小组类型攻关型活动时间2016.3..1—2016.9.30序号姓名年龄组内分工职务职称文化程度TQC培训1曹珑献26组长专业工程师助理工程师本科65小时2陈卫47技术指导技术负责人工程师本科65小时3杨珂33组员专业工程师助理工程师大专60小时4刘树伟35组员质检工程师助理工程师本科60小时5梁志宏46组员焊接工程师技师大专60小时6陈静华48组员资料员助理工程师大专60小时制表：陈静静华制表日期：2016..2.15一、课题选择允许偏差项目规范要求(GB501228-2014)壁板内表面任意意点半径允许偏差±13mm±10mm整圈壁板任意两两点水平度偏偏差≤6mm≤6mm焊缝棱角度允许许值≤12mm≤6mm局部焊接凹凸变变形允许值≤15mm≤10mm制表：曹珑珑献制表日期：2016.2.17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罐体焊接变变形控制要求质量要求：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、现状分析1．现状调查储罐制安过程中中存在大量焊焊接工作，该该项目第一批批同时制安的的储罐为2台3000mm³储罐和1台2000mm³储罐。QC小组对此3台储罐已完完成的焊缝质质量进行调查查。图2储罐底底部边缘板焊接摄影人：梁志志宏图3储罐壁壁板焊接摄影人：梁志志宏此次跟踪调查检检查共计48条壁板纵焊焊缝、24条壁板横横焊缝和42条底板焊缝缝。每条焊缝均检查“焊接局部凹凹凸变形”和“焊缝棱角度度”2个项目，共计检检查228个质量量项。采集到到焊缝成形问题题33个（问题详情情请见表3），焊缝一次成形合格率为为85.53%。表3焊焊缝成形问题题统计分析表表序号质量达不到要求求的项目频数频率（%）累计频率（%）1壁板纵向焊缝变变形2884.85%84.85%2壁板横向焊缝变变形39.09%93.94%3底板焊缝变形26.1%100%4合计33100%100%制表：刘树伟伟制表日期：20166.3.82.饼分图图4焊接接一次成形问问题调查结果果饼分图制图：曹珑献献制图日期：2016.3.9我小组成员根据据调查数据绘绘制了饼分图图。小组成员分析析统计出的质质量问题，从从分析表和排排列图上可以以看出“壁板纵向焊缝变形”这一问题不不合格率为112.28%%。同时由饼分分图可见，如如完全解决这一问题题，储罐制作作安装过程中中一次焊接成成形合格率将将由85.553%提高到97.881%，由此可见这是本次活动应该该解决问题的症结。三.活动目标本工程中30000m³储罐共5座，共需焊焊接55层壁板，共共计330条纵焊缝660个外形尺寸寸检查项；2000mm³储罐共3座，共需焊焊接30层壁板，共共计120条纵焊缝，240个外形尺寸寸检查项；1000mm³储罐4座，共需焊接28层壁板112条纵焊缝，224个外观检查查项；600m³消防水罐2座，共需焊焊接14层壁板，56条纵焊缝，112个外观检查查项。综上所述，本工工程14个钢制储罐罐制作安装，共计618条纵焊缝，1236个外形尺寸寸检查项。以以每个3000mm³储罐壁板纵纵焊缝返工数数不超过5次；每个2000mm³储罐壁板纵纵焊缝返工数数不超过4次；每个1000mm³和600m³储罐壁板纵纵焊缝返工数数不超过3次计算。允允许返工数55次。故QC小组确定定活动目标：：使储罐整体焊接合格格率提高到97.277%。图5小小组活动目标标制图：曹珑献献制图日期：20166.3.9四、原因分析小组成员对施工工过程中可能能影响壁板纵向焊缝一次次成形合格率率的原因进行行调研分析，并并绘制因果分分析图，共找出末端因素素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缺少针对性培培训测量仪器不不准确板材质量不不合格壁板纵向焊缝变形监督检查查不严焊接设备陈陈旧、老化焊条烘烤不不到位焊接时气温过低低焊焊接参数设置置不当，施焊焊速度不统一一无焊缝防防变形措施焊接时时温度、湿度度变化影响环境方法环境方法图6壁板板纵向焊缝变形问题题原因分析图制图：刘树伟伟制图日期：2016..3.15根据末端因素，小小组成员召开开要因确认会会，制定了要要因确认计划划表，对末端端因素注意进进行了现场验验证分析确认认。表4要因因确认计划表序号末端因素确认方法验证方法负责人落实时间1人员缺少针对性性培训现场调查①对现场参与储储罐罐体焊接接作业的焊工工进行储罐罐罐体焊接工艺艺要领知识考考核。②对进场焊工进进行同真实情情况下的焊接接模拟考试。杨珂2016.3..182监督检查不严现场调查对现场施工质检检体系进行调调查。陈卫2016.3..183测量仪器不准确确现场调查检查现场施工测测量仪器是否否进行检定。陈静华2016.3..194焊接设备陈旧、老老化现场调查调查施工现场使使用的焊接设设备出厂年月月和设备状况况。梁志宏2016.3..195板材质量不合格格现场调查现场材料出入库库程序执行情情况进行检查。②对现场现有材材料进场质量量抽查。陈静华2016.3..196焊条烘烤不到位位现场调查调查现场焊条烘烘烤发放情况况。刘树伟2016.3..207焊接时气温过低低现场调查调查焊接作业时时的气温温度度。梁志宏2016.3..208焊接时湿度变化化影响现场调查调查焊接作业时时的空气湿度度情况。曹珑献2016.3..219焊接参数设置不不当，施焊速速度不统一现场调查现场调查统计焊焊工作业焊接接速度和焊接接参数设置。刘树伟2016.3..2110无焊缝防变形措措施调查分析现场调查焊接作作业中是否已已采用合理的的焊缝防变形形措施。曹珑献2016.3..21制表：曹珑献献制表日期：2016..3.17五、要因确认针对因果图的末末端因素，QC小组从各个方方面积极开展展活动，认真真分析成因，并并将要因确认认情况进行整整理，列表如如下：要因确认一：末端因素人员缺少针对性性培训确认方法现场调查确认时间2016.3..18确认人杨珂验证方法对现场参与储罐罐罐体焊接作作业的焊工进进行储罐罐体体焊接工艺要要领知识考核核。进场焊工进行同同真实情况下下的焊接模拟拟考试。验证结果：经对现场作业人人员的考核，发发现部分新进进场焊工对储储罐焊接工艺艺要领了解不不清楚，对技技术交底中针针对储罐制作作安装过程中中的焊接施工工特点理解不不透彻。进行行现场焊接模模拟考试后，发发现部分焊工工焊在储罐安安装过程中的的焊接手法存存在问题，试试件成形效果果不理想，有有待进一步进进行针对性培培训。因此确确认此条为要因。制表人：杨珂日期：2016..3.19结论要因要因确认二：末端因素监督检查不严确认方法现场调查确认时间2016.3..18确认人陈卫验证方法对现场施工质检检体系进行调调查。验证结果：经过调查，项目目部已根据公司质量管理理制度，设立立了项目专业业质检人员，同同时每段焊缝缝均落实到具具体作业人员员，并有专人对对焊接质量进进行检查。确认此条为为非要因。制表人：陈卫日期：2016..3.19结论非要因要因确认三：末端因素测量仪器不准确确确认方法现场调查确认时间2016.3..19确认人陈静华验证方法检查现场施工测测量仪器是否否进行检定。验证结果：经过调查，项目目所使用的测测量器具均已已进行检定，且且检定证书均均在有效使用用期内。确认认此条为非要要因。制表人：陈静华华日期：2016..3.19结论非要因要因确认四：末端因素焊接设备陈旧、老老化确认方法现场调查确认时间2016.3..19确认人梁志宏验证方法调查施工现场使使用的焊接设设备出厂年月月和设备状况况。验证结果：经过调查，项目目所使用的焊焊接设备均为为专为项目新新购。确认此此条为非要因因。制表人：梁志宏宏日期：2016..3.19结论非要因要因确认五：末端因素板材质量不合格格确认方法现场调查确认时间2016.3..19确认人陈静华验证方法对现场材料出入入库程序执行行情况进行检检查。对现场现有材料料进场质量抽抽查。验证结果：经过调查，项目目部有完善的材料料进场出入库库制度，所有有入场材料均均进行了质量量检验，并通通过监理审核核。项目所使使用的材料均均经检验合格格。确认此条条为非要因。制表人：陈静华华日期：2016..3.19结论非要因要因确认六：末端因素焊条烘烤不到位位确认方法现场调查确认时间2016.3..20确认人刘树伟验证方法调查现场焊条烘烘烤发放情况况。验证结果：经过调查，项目目部配备了专专用的焊条烘烘箱，由专人人进行焊条烘烘烤和发放，并并且所有焊工工配发焊条保保温桶。确认认此条为非要要因。制表人：刘树伟伟日期：2016..3.20结论非要因要因确认七：末端因素焊接时气温过低低确认方法现场调查确认时间2016.3..20确认人梁志宏验证方法调查焊接作业时时的气温温度度。验证结果：经过调查，项目目部焊接作业业时间均在7:00至18:00之间，此时时间段内重庆庆长寿本地的的气温均在摄摄氏5度以上，不不存在对焊接接质量的影响响。确认此条条为非要因。制表人：梁志宏宏日期：2016..3.20结论非要因要因确认八：末端因素焊接时湿度变化化影响确认方法现场调查确认时间2016.3..21确认人曹珑献验证方法调查焊接作业时时的空气湿度度情况。验证结果：经过调查，项目目部配备晴雨雨记录表。所有雨天均均严格禁止焊焊接作业。同同时配备湿度度仪，确保现现场焊接作业业时的空气湿湿度在施工规规范允许的施施焊条件内。确认此条为非要因。制表人：曹珑献献日期：2016..3.21结论非要因要因确认九：末端因素焊接参数设置不不当，施焊速速度不统一确认方法现场调查确认时间2016.3..21确认人刘树伟验证方法现场调查统计焊焊工作业焊接接速度和焊接接参数设置。验证结果：经过调查，发现现开始施工前前，项目部已已针对施工过过程中可能用用到的焊接方方法进行了焊焊接工艺评定定，并制作了了焊接工艺卡卡，焊接参数数有了统一的的设定要求。确认此条为为非要因。制表人：刘树伟伟日期：2016..3.21结论非要因要因确认十：末端因素无焊缝防变形措措施确认方法现场调查确认时间2016.3..21确认人曹珑献验证方法现场调查焊接作作业中所是否否采用合理的的焊缝防变形形措施。验证结果：经过调查，发现现现场焊接作作业中未采用用有效的焊缝缝防变形措施施。确认此条条为要因。制表人：曹珑献献日期：2016..3.21结论要因六、制定对策经要因确认后,,对两个要因制定了对对策措施。表5要因因对策表序号要因对策目标措施地点时间负责人1人员缺少针对性性培训操作人员培训考考核上岗合格率达1100%制定储罐焊接工工艺，培训相相关人员，按按工艺施工、验收。施工现场2016．3..25-20166.3.31陈卫2无焊缝防变形措措施在焊缝附近加设设顶板和限位位板，限制焊焊缝变形。保护焊缝顺利成成形，消除焊焊缝明显变形形的情况根据焊缝变形情情况，分析变变形应力方向向，现场制作作顶板固定焊焊口，保护焊焊缝顺利成形形。施工现场2016．3..25日前试验完完成曹珑献制表：曹珑献献制表日期：2016..3.23七、实施对策实施一、针对要要因“人员缺少针针对性培训”施工前，QC小小组对储罐焊焊接工艺要领领重新进行了了研究讨论。确确定了储罐制制安过程中的的焊接注意要要点。由小组组成员编制了了各个步骤工工序的详细操操作要领和检检查细则。同同时将项目部部已经制定的的焊接工艺卡卡发放给所有有入场作业焊焊工，并进行行针对性培训训，讲解钢制制储罐制安过过程中的具体体焊接要点和和要使用的焊焊接手法及相相关焊接参数数设置。在培培训后进行针针对性的焊接接理论知识和和实作考试。考考试不合格则则重新培训或或清退出场，保保证所有入场场作业焊工均均接受针对性性的培训并考考核合格。图7焊接接工艺卡制图：曹珑献制制图日期：2016..3.25图8入场场焊工实作考考试摄影人：刘树树伟表表6培训考核表表序号培训内容培训人员培训课时考试成绩备注11、立式圆筒形形钢制储罐外外形尺寸规范验收规范。2、储罐钢板焊焊接作步骤和和检查方法。3、焊口保护加加固方法。4、焊接参数设设定注意事项项。5、安全操作规规程。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10小时95合格6何力10小时92合格7邓清跃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：刘树树伟制表日期：20166.4.2实施验证：对所所有入场作业业焊接操作人员员进行针对型型培训，保证了了所有入场作作业焊接操作作人员均对钢钢制储罐焊接接的操作要点点及注意事项项有由了足够够的了解。因因为保证所有有入场作业焊焊接操作人员员均考核合格格，避免了因为为焊接手法的的问题造成焊焊接变形。实施二、针对要要因“无焊缝防变变形措施”使用与壁板同厚厚度的钢板，在在罐壁焊缝开开始焊接前制制作宽度约150mmm，长度2000mmm的定位板4块。定位板长长边一侧为直线，另一侧制作成与待待焊接储罐壁壁同样弧度的的圆弧型。如如图9所示，壁板板焊接前，在在壁板纵向焊焊缝的上、中中、下3点各自水平布布置1块（总计3块）焊接定定位板。同时时在待焊接壁壁板焊口旁100mm位置处垂直布置1块焊接定位位板。所有焊焊接定位板均均在与待焊接接壁板的接触触面上间断焊焊（每间隔300mm焊接50mm长）固定。焊焊接定位板可可在壁板焊接接成形焊缝冷冷却后，使用用砂轮机磨掉掉间断焊取下下重复利用，成成本低、操作作简单，成为为一种简单易易行、直观的的质量控制方方法。图9定定位板布置示示意图制图：曹珑珑献制制图日期：2016..3.24图10焊焊缝垂直布置置定位板摄影人：杨珂珂图11焊焊缝水平布置置定位板摄影人：杨珂珂实施验证：所有有的焊接作业业均如上述设设置好定位板板，同时配合合项目部进行行的针对性焊焊接培训考核核，在之后的的焊接作业中中，壁板纵向焊缝缝和横向焊缝缝未再出现明明显焊接变形形现象。八、效果检查经过QC小小组近四个月的现场活动，储罐罐罐体制作安装装基本结束时，小小组人员又检查了共计562条壁板板纵焊缝。每条纵焊缝2个外形质量检查查项，共计检检查11244个检查项。结果见下表表：表7储罐制安壁板板纵焊缝几何何尺寸一次成成形检查结果果汇总表序号质量达不到要求求的项