大直径钢管除锈装置QC技术

XXXXxxXX局集团有限公司XX研制大直径钢管除锈喷漆装置小组名称：xxXX局集团第四工程有限公司“实干”QC小组发表人：XX时间：二零XX年四月xx重庆2016.41前言目录CONTENTS2小组简介3选择课题4设定目标及目标可行性分析5提出方案确定最佳方案6制定对策表7对策实施8效果检查9标准化总结及今后打算101前言

我公司承建的渝万铁路土建１标箱梁预制架设工程，箱梁架设完成后，进行桥面系施工，栏杆采用钢栏杆。钢栏杆立柱为20mm钢板，钢管为80mm钢管，采用铁路第V套防腐体系，防腐前需要对钢管表面进行清理除锈，工作量巨大、工期较紧，需要大量的人工进行除锈作业，为解决该问题，提高现场施工效率，我们专门成立了“实干”QC小组。2小组简介

xxXX局集团第四工程有限公司“实干”QC小组于2014年３月20日成立，2015年３月25日登记注册的，主要由工程技术人员、管理人员和施工人员组成的“现场型”小组。

本小组经验丰富，多次参与完成公司的攻关任务，其中《后张箱梁接触网支柱精度控制》、《研制后张箱梁真空压浆密封装置》等课题成果获2010、2011、2013、2015年度全国工程建设优秀质量管理小组成果奖。实干小组2014-03-20成立时间ZT1204201509注册编号现场型（10人）小组类型平均86小时QC教育xxXX局集团四公司“实干”QC小组3选择课题1、工程现状

桥面栏杆为钢栏杆，钢栏杆立柱为20mm钢板，钢管为80mm\30mm钢管，采用铁路第V套防腐体系，钢表面除锈等级要求钢表面清理应达到GB/T8923规定的Sa3级，外观相当XX规定的ASa3、BSa3、CSa3。钢管进场时即不同程度存在锈蚀现象，由于重庆湿度较大，加重了钢管的生锈程度，产生大量的浮锈。进场存放钢管现状的照片生锈钢管人工喷漆流程：第一遍人工手持打磨机合格钢管人工手持喷壶完成共四遍40um35分钟6分钟铁路第V套防腐体系粉尘高温气味，费时费力…2.问题提出小组对施工现场遇到的问题进行归纳，主要体现在如下三方面：

作业强度大施工效率低123作业环境受施工影响大施工质量不高研制大直径钢管除锈装置3.确定课题123现状公司要求实际条件效果差施工成本高效率较低创新思路提高质量效率改善工作环境市场上无大直径钢管除锈喷漆的装置4设定目标及目标可行性分析目标：研制大直径钢管除锈喷漆装置具体指标：X1.小型机械作业，可2人移动，实现除锈与喷漆的一体化。2.可单人操作，施工效率提高50%。3.钢管表面清理达到Sa3级，喷漆均匀厚度大于40um。实行目标值的可行性分析1、各级领导均重视，投入技术资金，大力给予支持。

2、小组成员由管理人员和施工人员等组成，具有多年施工经验。

3、场内具有一定的加工设备，小组成员改装过多个工装设备。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。5提出方案并确定最佳方案（一）除锈装置结构方案根据大直径钢管除锈方式、密封形式、除尘形式、防腐上漆形式的分析选择，小组成员结合于网络查找等方法，运用头脑风暴法针对研制什么类型的钢管除锈喷漆装置提出了各种方案，并用亲和图归纳整理。★1、除锈喷漆装置类型选择除锈喷漆装置类型抛光除锈喷砂除锈磨擦除锈方案1方案2方案3首先我们小组根据设想，分别对三种不同的除锈方式进行简单的绘图，并进行对比分析，并进行试验比较。方案1试验分析特点结论抛光除锈1、利用电机带动抛光片，可直接除锈，操作方便；2、市场中有抛光设备，但需重新设计加工；3、抛光材料需多次更换且需要钢管转动；4、局部抛光效果好，但钢管四周会有死角；5、外加部件较多，应用麻烦。优点：局部打磨效果好；

缺点：制作难度大、成本高，各部件连接困难；除锈有死角；磨损较大。不采用NO首先我们小组根据设想，分别对三种不同的除锈方式进行简单的绘图，并进行对比分析，并进行试验比较。方案2试验分析特点结论喷砂除锈1、利用高压气泵喷砂后去除表面锈迹，应用方便；2、市场有相关设备，但不满足现场使用要求，较大且对圆钢管无法使用，需设计制作整合装置。3、需要做喷砂的防护，安全性低。优点：利用现有设备，使用方便；

缺点：设备较大，成本高，需设计加工整合装置，难度大。不采用NO首先我们小组根据设想，分别对三种不同的除锈方式进行简单的绘图，并进行对比分析，并进行试验比较。方案3试验分析特点结论摩擦除锈1、利用电机带动钢丝转动与钢管磨擦除锈，效率高，应用方便；2、市场中有相关设备可以借鉴，但无满足本工程直径的的设备，需要现场设计加工；3、易损件成本低，经济实用，省时省力，效率高。优点：可借鉴市场上设备，场内有材料可使用，使用方便，效率高，经济性安全性较好。缺点：需设计加工采用YES★2、喷漆方式选择锈喷漆方式选择浸泡上漆单点喷涂多点密封喷漆方案1方案2方案3首先我们小组根据设想，分别对三种不同的除锈方式进行简单的绘图，并进行对比分析，并进行试验比较。方案1试验分析特点结论浸泡上漆1、可以均匀上漆，厚度较大需要做密封的空间；2、密封操作难度大；3、需制做专用装置；4、操作困难，浪费较多。优点：均匀上漆；

缺点：操作困难，密封不易，材料学浪费多。不采用NO首先我们小组根据设想，分别对三种不同的除锈方式进行简单的绘图，并进行对比分析，并进行试验比较。方案2试验分析特点结论单点上漆1、利用气泵和单个喷头喷油漆，应用方便；2、需设计制作喷漆装置。3、钢管需要转动，单点喷漆速度较慢，效率低。优点：利用现有设备，使用方便；

缺点：需设计加工喷漆装置，效率低无法实现四周同时喷漆作业。不采用NO首先我们小组根据设想，分别对三种不同的除锈方式进行简单的绘图，并进行对比分析，并进行试验比较。方案3试验分析特点结论多点密封上漆1、利用现有设备，应用方便；2、多点同时喷漆，钢管不用转动，操作方便；3、速度较快，省时省力，效率高；4、需要制做密封与喷漆装置。优点：利用现有设备，喷漆效果好，使用方便，效率高。

缺点：需制做密封装置采用YES★二、密封方式选择密封方式选择不封闭封闭收集锈渣不收集锈渣方案1试验分析特点结论不封闭1、针对打磨钢管时产生的锈碴范围进行试验；2、利用打磨机进行现场打磨；3、经现场检查发现锈尘的范围有2米多，人无法呼吸，需配带防尘罩；4、打磨时有锈碴飞出现象。优点：省事

缺点：锈尘很大，除锈时有安全风险不采用NO方案2试验分析特点结论（不收集锈渣）封闭1、在封闭的空间内打磨钢管；2、锈碴飞出的被挡住了；3、产生的较多锈碴需要打开封闭体取出，且打磨产生的锈碴较多。优点：安全、省事；

缺点：锈尘很多不方便取出，取出时较费时。不采用NO方案3试验分析特点结论（收集锈渣）封闭1、在封闭的空间内打磨钢管；2、锈碴不能飞出；3、产生的锈碴在箱内收集起来，取出较方便。优点：安全省事效率高

缺点：需制作加热容器，费劲且消耗能源

采用YES★三、除尘形式选择除尘方式选择直接水冲干布擦除直接风吹方案1试验分析特点结论直接水冲1、水冲洗干净后，直接放在通风、阳光直射下晒干；2、温度在25-35℃约2min干燥；3、温度在10-25℃约3.5min干燥；优点：省事，不需耗材缺点：时间长，有潮气，上漆不能快速进行。不采用NO方案2试验分析特点结论直接风吹1、采用高压风直接吹干；2、制做吹气架，吹到钢管上，吹干锈尘；3、通过后钢管上锈尘基本吹跑。优点：省事，不需耗材缺点：需采购空气压缩机，供不采用NO方案3试验分析特点结论干布擦除1、选取耐磨的材料；2、制做固定架；3、钢管上擦示后锈尘基本擦除。优点：除锈尘效果较好，简单实用

缺点：干布使用一段时间要更换采用YES（二）确定最佳方案研制大直径钢管除锈喷漆装置喷漆方式密封形式磨擦除锈多点喷漆除尘方式封闭收集锈碴干布擦除三点密封喷漆6制定对策序号要素对策目标措施时间/地点1磨擦除锈封闭后收集锈尘确定磨擦方式、电机带动方式、锈尘的收集方法1、满足除锈要求；2、12.5min内完成打磨1根钢管；3、锈尘不飞扬，可快速收集。1、磨擦方式的设计；2、磨擦除锈装置的研制；3、锈尘收集系统设计及研制。时间：5.26-6.12地点：作业区负责人：崔衍刚张劲夫

单坤2多点密封喷漆确定喷漆方式、多点同时在密封环境下喷漆作业1、可一次喷涂通过；2、喷漆厚度均匀不小于40UM;3、喷漆作业时无油雾。1、多点喷漆的设计选择；2、多点喷漆密封装置的研制。时间：5.26-6.22地点：作业区负责人：崔衍刚张劲夫

单坤3干布擦除除尘确定材料、除尘方式1、钢管表面无锈尘2、使用方便。1、确定材料；2、固定方式的设计。时间：5.26-6.22地点：作业区负责人：吴红强陈玉玉王二兵4现场试用通过试用进行完善1.现场安装试验并改进。时间：6.22-6.25地点：作业区负责人：崔衍刚张劲夫

单坤7对策实施针对所制定的对策，措施实施如下：◆对策实施一：磨擦除锈封闭后收集锈尘措施1：磨擦方式的设计钢管直径为80mm，小组成员在考虑，打磨效果、易损件磨损程度等因素下，选用软钢丝固定在套管上，钢管可以穿过套管，打磨丝快速转动与钢管产生摩擦达到除锈效果制做的套管固定软钢丝钢管穿过套管措施2：磨擦除锈装置的研制

通过措施1小组成员确定了磨擦的方式，通过确定的磨擦方式，我们进一步确定了装置的动力等参数，通过两个电机正反向转动，带动套管和与其连接的打磨丝转动，使打磨丝与钢管产生摩擦使钢管表面锈渣除掉，达到除锈目的。装置的双套管磨擦除锈后的效果措施3：锈尘收集系统设计及研制锈尘收集系统设计由防护罩、收集袋等组成，防护罩下部设有出渣口，防护罩下部设一个2%坡度，锈尘落在防护罩下方后，由于2%的坡度，锈尘向出渣口移动到连接的收集袋，完成收集工作。密封的防护罩防护罩下的收集袋◆对策实施二：磨擦除锈封闭后收集锈尘措施1：多点喷漆的设计选择管通过时要满足一次性全面均匀的上一遍防锈漆，试验确定3个喷头，角度相差120度喷漆效果较好。密封的防护罩防护罩下的收集袋措施2：多点喷漆密封装置的研制多点喷漆由三个喷头通过软管将气泵、油漆桶、及喷壶连接作业，为封闭空间。软管放在密封装置后，密封装置采用油漆的铁筒，两头开孔，将喷头固定在筒上，软管在外侧连接，保证了喷漆质量和操作简易程度。密封装置制做喷头固定与连接◆对策实施三：干布擦除除尘措施1：确定材料当钢管打磨除锈后钢管表面会有附着的锈尘，影响钢管表面的上漆作业，为此在钢管除锈完成到喷漆中间需要清洁钢管表面，通过试验发现采用布料和尼龙料都可以有效将钢管表面的锈清除，但采用尼龙料使用时间更长，可减少更换次数，有利施工。布料材质尼龙材质措施2：固定方式的设计将尼龙材料夹成板状，固定在钢管出口处并与装置的支架用螺栓连接，为方便更换尼龙清洁材料，夹板采用螺栓紧固，实现了清洁目的。夹板制作夹板的固定◆对策实施四：现场试用措施1：现场安装试验并改进通过上面的研制我们将装置拼装完成，并一体化，进行试用。拼装完成示意图1支架12油漆桶2电机13气泵3开关14喷壶4防水电缆15喷头5收集箱16软管6连接布17打磨除锈组件7XX18喷漆组件8管套19外罩9楔形块20防护罩10打磨丝21动力组件11清洁柱22

装置的结构示意图使用步骤：1、检查设备各部位的紧固性，将油漆桶中加入油漆，检查气泵和电机，检查打磨丝长度是否合理，2、将大直径钢管除锈喷漆装置接上电源，起动装置。3、人工将待打磨钢管穿入装置，缓缓向前推动，并检查除除锈效果，起动气泵喷漆作业，直至完成作业。使用效果图打磨时钢管振动严重影响效果小组成员研究后认为打磨过程中钢丝与钢管产生较大的磨擦是钢管振动过大的主要原因，为此我们在装置前方增加了橡胶的阻尼器，来减小钢管作业时的振动。阻尼器8效果检查实物图（一）目标检验经过小组成员认真严格的实施对策，各部件设计、加工和最后的总装配研制出来。目标性能检测效果如下：（1）小型机械作业，可2人移动，实现除锈与喷漆的一体化。大直径钢管除锈喷漆装置应用后，我们对装置进行尺寸、重量及可移动性的测量，并对装置除锈与喷漆功能进行检查。序号项目单位数据1重量Kg702长度m1.03宽度m0.64高度m1.1

通过实际检测和现场测量我们可以发现，本装置重量较轻，可以两人移动位置，操作效果较好，钢管的除锈与喷漆可以同时完成，实现了操作的一体化，符合使用要求。目标值1实现!（2）可单人操作，施工效率提高50%。我们采用大直径钢管除锈喷漆装置现场对6根钢管的打磨喷漆时间进行了现场的检查实时统计，结果如下：序号单根时间(分钟)

单根平均时间(分钟)

166.526.5374656.566.6活动前目标值活动后35min17.5min6.5min目标值2实现!可以看出大直径钢管除锈喷漆装置完成1根钢管除锈时间平均为6.5分钟，可以单人操作，较未使用前工效提高了81%,大于50%。（3）钢管表面清理达到Sa3级，喷漆均匀厚度大于40um。我们对采用除锈喷漆装置处理的钢管在喷漆前进行表面的清理检测，通过比较法检测发现钢管表面均达到了Sa3级标准，同时对喷漆后的钢管涂层厚度进行了检测，实测数据见下表：序号钢管编号标准厚度实测数据检测结果1G140UM46.8UM

合格2G240UM44.2UM合格3G340UM47UM合格4G440UM43.5UM合格5G540UM44.5UM合格6G640UM44UM合格7G740UM46.6UM合格8N840UM46.4UM合格9N940UM43.6UM合格平均值43.4UM合格目标值3实现!

通过上表可以看出钢管喷漆厚度平均值为45UM最小值为43.4UM大于40UM，符合验标要求。取得的效益(1)经济效益该项目成果投入使用后，经财务部门对研制费用、投入使用获得的经济效益统计评定计算：1、净节约费用

33382.4元

材料费：125184元2、增加成本费用3000元3、增加电费费用1200元4、合计节约费用154336.4元。(2)社会效益（1）有效解决了后张箱梁桥面系