应用数据统计分析提高储罐焊接一次合格率

1/1应用数据统计分析提高储罐焊接一次合格率应用数据统计分析提高储罐焊接一次合格率

中国石油天然气第六建设公司钦州中石油国际储备库项目QC小组发表人：周毅强

单位名称：中国石油天然气第六建设公司

2010年4月13日

目录

一、QC小组概况(1)

二、小组成员情况(1)

三、活动具体内容(2)

1选题理由(2)

2现场调查(2)

3目标值设定(5)

4分析产生问题的原因(5)

5确定要因(6)

6制定对策(7)

7实施情况(8)

8效果比较(9)

9巩固与提高(9)

10回顾和打算(10)

一、QC小组概况

二、小组成员情况

三、活动具体内容

1选题理由

1.1钦州中国石油国际储备库项目（一期工程）是中石油重点工程，一期工

程计划建造100台10万方原油储罐，第一阶段一次建成42台10万方原油储罐，工程规模大、建设工期短（从第1台罐铺底板到42台罐主体完工只有5个月）、参建单位多，如何共享焊接经验和教训，提高焊接质量非常重要。

1.2储罐壁板高强钢板材质为12MnNiVR（舞阳钢铁厂）和08MnNiVR（上海宝

钢），均为国产高强钢板，储罐壁板环缝自动焊所用焊丝和焊剂均为国产（大西洋焊丝CHW-S7CG和焊剂CHF26H30×160），对如何提高国产高强钢板和焊材的焊接质量非常有必要。

1.3储罐焊接一次合格率（主要是储罐环缝）在项目前期低于项目制定的质

量目标，造成经济损失、进度受到制约，在使用国产焊丝和焊剂上受到多方质疑，如何找出影响环缝自动焊质量主要因素并加以优化、提高焊接一次合格率成为各方关注的焦点。

1.4大型储罐用高强钢板12MnNiVR、08MnNiVR及其焊丝、焊剂是近几年才实现国产化的，采用国产焊丝和焊剂能否达到稳定的焊接一次合格率，对国产焊丝和焊剂的推广使用具有现实意义，同时可降低项目成本和采购周期。

2现场调查

2.1在第一批4台10万方储罐第一圈环缝射线检测结果显示，焊接一次合格

率低于95%，未达到项目质量目标，出现大量返修，对质量和进度都造成较大影响。

2.2收集不合格片的缺陷类型进行分类统计，发现不合格缺陷的类型非常集

中，主要是气珠（椭圆形裂纹）和未熔合，现场对焊缝磨开后主要是在打底焊与填充层之间。在随后其他罐的射线检测结果中，存在同样的缺陷，统计数据如下：

2.2.1数据统计表

-3-

2.2.2不合格因素出现的频数

2.2.3主要不合格因素，根据“二八原则”产生焊缝不合格因素主要缺陷是气孔（气珠）和未熔合，两项缺陷累计百分率为86.14%。

2.3现场所有焊工都持有技术质量监督局发的焊工证并经现场考试合格后发

证，所有焊机都在地面进行了调试，所用横焊自动焊机型号主要有

YS-AGW-1、沈阳民合GHH-Ⅱ、南京勒肯MSHW-I/Z。

2.4对现场所使用的横焊焊丝和焊剂进行检查，核对每一个批号的产品，均能

与合格证及检验报告上的批号对应。焊剂都能按要求进行烘烤，烘烤员都经项目部质量部培训并发放了上岗证。

3目标值设定

3.1焊接一次合格率逐步提高，并稳定在97%以上，总体焊接一次合格率保持

在96.5%以上。

3.2对之后施工单位的焊接技术人员及焊工进行培训，提高焊接质量，降低

焊接返修成本。

4分析产生问题的原因

4.1用数据分析结合PDCA循环改进高强钢板的焊接工艺，提高焊接质量。

4.2邀请焊丝和焊剂生产厂家技术人员、监理焊接工程师、无损检测单位专

家以及本公司焊接专家，利用头脑风暴法列所能想到的产生缺陷的因素，利用鱼刺图从人、机、料、法、环等方面展示相对而言重要的因素。

烤

旧

5确定要因

5.1借助表格，各位专家通过排除法分析产生缺陷因素的可能性，分析每项因

素的可能性概率。

5.2排序后根据“二八原则”确定造成缺陷的主要因素。

根据“二八原则”第5、13、15、7、17项为产生缺陷的主要因素，重点是进步分析该5项因素并制定消除或尽量减少该因素，提高焊接质量和焊接一次合格率。

6制定对策

6.1调整焊剂的级配比例（由于涉及厂家机密，具体数据不便公开）

6.1.1邀请大西洋厂家技术人员及公司焊接专家到现场讨论，分析焊剂级配比

对产生气珠缺陷的原因，改进级配比，减少160目颗粒的比例，便于在焊接时熔池内的气体的溢出；

6.1.2焊剂级配比调整后在现场进行试验，由射线检测结果判断改进后的级配

比是否合理，如果结果改变不明显则进一步优化级配比。

6.2改进焊缝清根要求

6.2.1对储罐焊缝清根时推荐使用磨光机，清根后PT检测增加质检员旁站监

督；

6.2.2如果采用气弧刨清根时，必须将焊缝沟槽磨光滑，并且对沟槽深度大于

壁厚一半的地方用焊条补焊、打磨，确保沟槽深度不大于壁厚的一半；

6.2.3清根后焊道形状要求由技术人员进行交底，专职质检员跟踪检查验收，

合格后才能进行施焊。

6.3强化焊接工艺纪律

6.3.1按项目部改进后的焊接工艺卡进行作业，焊前对高强钢板进行预热，由

于钢板较后，因此采用双火焰进行预热，用红外测温仪进行时时监测并记录；

6.3.2自动横焊机在打底焊时行走速度要求小于300mm/min，填充焊接速度行

走速度小于450mm/min，盖面层除最后道速度可达到600mm/min外，其他各道不得超过500mm/min；

6.3.3每道焊缝的接头至少错开50mm以上，且起弧和收弧处需用磨光机修磨

好；

6.3.4焊机电流、电压及线能量必须严格按调试时的参数进行，不得随意改

动。

6.4焊剂烘烤使用要求

6.4.1焊剂烘烤温度由原来的300~350℃调整为350~400℃，保温时间由1小

时改为2小时，焊剂烘烤量不得超过烘烤箱容积的80%，每个班配置2台焊剂烘烤箱；

6.4.2焊剂回收后必须按交底要求过筛后才能使用，重复使用不得超过2次,

附在烘烤箱壁上的焊剂不得使用;

6.5焊接环境及其他要求

6.5.1不得在晚上7:00以后进行焊接，必须在白天进行，在打底焊时必须一

次完成，不得间歇；

6.5.2雨雾天气情况停止焊接作业；

6.5.3制定奖罚管理规定，如：对焊接一次合格率超过98%的焊工进行奖励，

对焊接一次合格低于96%的焊工进行处罚等。

7实施情况

7.1在储罐TK-0306第一圈环缝焊接时采用优化的级配焊剂进行施焊，同时

按优化的焊接工艺进行施焊，24小时后进行射线检测，根据检测结果，气珠缺陷和未熔合缺陷大大降低，环缝焊接一次合格率达到97.12%，超过项目焊接一次合格率96%的目标，证明所采取的对策方向是正确的。7.2优化的焊剂级配方案、改进的焊缝清根方法、改进的焊接工艺及焊接时

间上的要求可以在其他罐的施工中推广。

8效果比较

8.1焊接一次合格率对比

8.2.1焊缝返修率下降，减少了返修的人力、物力，以及射线检测所需的费

用，如果按80000张片，一次合格率提高2%，相当于少返修1600张片，按综合费用200元/张，即可节约32万元。

8.2.2由于返修量减少，节约了返修时间，为施工进度赢得了宝贵的时间。

8.3社会效益

由于工程前期储罐焊接一次合格率低于项目的质量目标“焊接一次合格率96%”,面临业主及PMC方的巨大压力,同时给公司在质量管理上的形象造成了较大的负面影响。优化了横焊焊剂的级配和焊接工艺以后，焊接一次合格率有了较大提高，焊接一次合格率超过了项目制定的质量目标。

9巩固与提高

9.1根据现场实际情况，在焊剂回收时除使用粗网过筛外，特别增加用细网

过筛，确保焊剂级配的合理和稳定。

9.2建立健全质量管理网络，每台罐设置1至2名专职质检员，重点检查焊

缝清根，只有经质检员签字确认的焊缝才能开始施焊。

9.3通过流水作业和检查可很好的提高焊接质量，自动焊机在前面焊接，随

后有专人检查并标识出缺陷，打磨工在后面打磨，手工焊焊工随后进行

补焊、打磨，既为下一排道焊接赢得了时间又提高焊接质量。

10回顾和打算

10.1在大规模储罐施工焊接质量管理中得到了多方的支持，包括焊丝和焊剂

生产厂家、监理单位和无损检测单位。在巨大的压力面前，各单位专家共克服困难，分析原因、制定对策，经现场试验，制定了可靠的方案，较大的提高了焊接质量。

10.2在整个改进过程中，我们也走了一些弯路，虽然过