提高钢内筒钛钢复合板焊接质量一次合格率

河南省第二建设集团有限公司第22页共22页提高钢内筒钛钢复合板焊接质量一次合格率小组名称：

小蜜蜂QC小组

小组注册编号：

YEJ-2015-23-02

课题注册编号：

YEJ-KT-2015-02

课题类型：

现场型

撰

稿

人：

赵新亮河南省第二建设集团有限公司目录一、工程概况………3二、小组简介………3三、课题选择………4四、现状调查………5五、设定目标……………………6六、分析原因……………………7七、要因确认…………………8八、制定对策……………………17九、对策实施……………………17十、效果检查……………………19十一、制定巩固措施…………21十二、总结及今后打算…………21一、工程概况神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目位于宁夏回族自治区宁东能源化工基地，其动力站装置2#烟囱混凝土外筒高232.5米，±0.000米标高处外筒直径28米，232.5米标高处外筒直径19米，烟囱内部设7层钢平台，顶标高分别为19.35米、60米、105米、140米、175米、210米、230米，烟囱内部设置3管钢内筒，内筒直径均为6米，1#筒高度4.9米~240米，2#、3#筒高度18.35米~240米，三个钢内筒60米以上部分均悬挂于210米平台，60米以下部分悬挂于19.35米平台，钢内筒采用钛钢复合板，厚度8＋1.2mm（局部加强位置厚度为20＋1.2mm）。二、小组简介表2-1（一）小组基本情况小组名称小蜜蜂QC小组课题名称提高钢内筒钛钢复合板焊接质量一次合格率小组成立时间2014年8月15日课题类型现场型小组活动时间2014年8月15日-2015年10月15日小组所属项目部神华宁煤动力站烟囱项目部小组活动人数10表2-2（二）小组成员简介序号姓名性别年龄职务技术状况职务组内分工1孙磊男33项目经理工程师组长全面负责2赵新亮男32技术负责人工程师副组长技术指导3秦善男37生产经理工程师副组长施工协调4张文豪男25质检员技术员组员成果整理5陈化行男23施工员技术员组员活动实施6陆金林男45施工队队长技术员组员活动实施7王海朋男39焊接组员焊工组员活动实施8陈明男35焊接组员焊工组员活动实施9刘彬男28焊接组员焊工组员活动实施10刘汉国男40焊接组员焊工组员活动实施制表人：赵新亮制表日期：2014.08.15三、选择课题因目前湿法脱硫工艺的影响，致使电厂的烟气排放装置烟囱受湿烟气的腐蚀作用非常厉害，近年来烟囱普遍采用混凝土外筒加钢内筒排烟筒形式，这就要求内筒必须具备良好的防腐蚀性能，而较多选用的材料为钛钢复合板，即基板加钛板内衬层，这样钢内筒耐腐蚀性有了很大提高，但是在施工过程中由于两块钛钢复合板拼接处为两种金属材料连接，势必会影响整个钢内筒的整体防腐蚀效果。部位检查情况基板横缝基板纵缝钛板横缝钛板纵缝取样总数（米）180120180120合格点176117177116合格率（%）97.797.598.396.7平均一次合格率（%）97.55我们对钛钢复合板焊接质量进行检查，小组经讨论决定以1米焊缝为一个部位，焊缝上有一点不合格即该部位不合格。小组在制做场地取样10节钢内筒的横缝和纵缝为样本进行统计，数据见下表3-1。钢内筒焊接一次合格率统计表表3-1钢内筒焊接一次合格率统计表制表人：赵新亮制表时间：2014.10.20制表人：赵新亮制表时间：2014.10.20提高钢内筒焊接质量一次合格率96.7%98.3%97.596.7%98.3%97.5%97.7%钢内筒焊接质量可继续提高为保证钢内筒钛板焊接质量，还必须再提高其焊接合格率，因此，我们确定本次活动课题为《提高钢内筒焊接质量一次合格率》。四、现状调查为了找出影响钢内筒焊接质量的原因所在，我们对缺陷进行了分类，具体数据如下：表4-1钢内筒复合板焊接质量缺陷统计表缺陷种类气孔夹钨氧化裂纹其他合计钛板横缝322618352基板横缝242819154钛板纵缝352521256基板纵缝342318250累计1115102768212制表人：陈化行日期：2014.10.20表4-2影响钢内筒焊缝合格率问题调查频数统计表序号缺陷频数（点）累积频数累计频率（%）A氧化10210248B裂纹7617884C夹钨1519391D气孔1120496E其它8212100制表人：陈化行日期：2014.10.20根据统计表，绘制排列图如下：累计频率（%）累计频率（%）N=2129691频数（点）

N=2129691频数（点）

848448481020气孔夹钨其他裂纹8111576 10080604020氧化0200150100501020气孔夹钨其他裂纹8111576 10080604020氧化020015010050影响钢内筒钛钢复合板焊接质量因素排列图影响钢内筒钛钢复合板焊接质量因素排列图图4-1图4-1制图人：陈化行日期：2014.10.20调查结论：从表中可以看出，氧化和裂纹是影响钢内筒钛钢复合板焊接一次合格率的主要因素，占总数的84%，因此要提高焊接合格率必须解决氧化和裂纹问题。五、设定目标根据现状调查，钢内筒钛钢复合板焊接一次合格率平均97.55%，氧化和裂纹不合格率占不合格焊缝的84%，根据以上数据我们可得（1-97.55%）×84%=2.1%97.55%+2.1%=99.65%目标确定：钢内筒钛钢复合板一次焊接合格率99.65%。99.65%97.55%99.65%97.55%图5-1目标对比图制图人：陈化行日期：2014.10.20六、分析原因氧化针对氧化和裂纹对钢内筒钛钢复合板焊接合格率存在较大的影响，小组开展了全面的分析讨论，运用头脑风暴法，研究各种相关因素，绘制因果图如下：氧化人测环法料机人测环法料机卷制过程中未隔离防护钛材焊前被污染卷制过程中未隔离防护钛材焊前被污染包装损坏焊接时氩气保护不当焊接线能量大焊工缺乏专业培训包装损坏焊接时氩气保护不当焊接线能量大焊工缺乏专业培训未监测环境因素焊接时保护不到位环境温度湿度影响焊接时的线能量技术不熟练钛材受污染原材不洁净 未监测环境因素焊接时保护不到位环境温度湿度影响焊接时的线能量技术不熟练钛材受污染原材不洁净 环境湿度大于90%环境湿度大于90%影响影响钢内筒钛钢复合板焊接质量因果图（一）制图人：陈化行日期：2014.10.20吊运过程中未采取保护措施裂纹吊运过程中未采取保护措施裂纹人机料焊缝高度低于母材原材料不合格人机料焊缝高度低于母材原材料不合格技术交底不清技术交底不清未使用钛丝填焊钛材受污染操作不当未使用钛丝填焊钛材受污染操作不当原材料入场检测原材料入场检测环境温度湿度影响制度方法不健全制度方法不健全机具选用不当未监测环境未建立相应制度机具选用不当未监测环境未建立相应制度未执行材料存放领用制度环境温度低于0度未执行材料存放领用制度环境温度低于0度环测法环测法影响影响钢内筒钛钢复合板焊接质量因果图（二）制图人：陈化行日期：2014.10.20七、要因确认2014年11月10日由组长孙磊带领小组成员对12条末端因素进行分析，确定和验证要因。表7要因确认计划表序号末端因素确认内容确认方法标准负责人时间1焊工缺乏专业培训是否进行了培训现场调查焊工培训合格持证上岗赵新亮2014年11月11日2技术交底内容及交底范围现场调查交底要符合要求赵新亮2014年11月12日3焊接时氩气保护不当氩气有效保护现场验证焊丝熔化区得到有效保护陈化行2014年11月12日4钛材焊前被污染钛材焊前是否清洁现场验证焊前确认无灰尘陈化行2014年11月13日5吊运过程中未采取保护措施是否采取措施现场验证与钛材接触的吊具进行隔离张文豪2014年11月10日6卷制过程中未隔离防护是否采取隔离防护现场验证与钛材接触的辊筒进行隔离张文豪2014年11月12日7原材料不合格质量证明及入场检测现场调查符合技术标准规范张文豪2014年11月11日8未执行材料存放领用制度材料管理制度及执行情况现场调查制度齐全并按照执行陈化行2014年11月12日9焊缝高度低于母材焊接过程使用钛丝填焊现场验证焊缝焊道高于钛贴条陈化行2014年11月12日10焊接线能量大焊机电流在120~145A现场验证焊缝无氧化变色陆金林2014年11月14日11环境温度低于0度焊接环境温度大于0℃现场测量温度符合要求张文豪2014年11月12日12环境湿度大于90%焊接环境湿度小于90%现场测量湿度符合要求张文豪2014年11月12日制表人：陈化行日期：2014.02.01要因确认一：末端因素：焊工缺乏专业培训确认方法：现场调查验证人：赵新亮验证时间：2014年11月11日确认标准：施工人员培训合格，持证上岗，掌握钛焊接技术要点。确认过程：本工程为我烟塔公司施工的第一座三管钢内筒烟囱，项目部及公司各级领导都非常重视，要求焊接人员必须具备钛材焊接技术及证件，且具备钛板焊接经验。通过检查，小组确认所有焊接人员具备操作证件及入场证件。在焊接前经过了钛板厂家进行培训，并考试合格后进场施工。结论：非要因要因确认二：末端因素：技术交底不清确认方法：现场调查验证人：赵新亮验证时间：2014年11月12日确认标准：交底内容涵盖从钛板卷制、运输、安装、清理、焊接全过程，所有技术要点清晰明确。确认过程：通过查阅烟囱钢内筒钛钢复合板技术交底文件，所有施工人员参加了由业主、监理、厂家代表、项目部参与的技术交底会议，交底内容涵盖从钛板卷制、运输、安装、清理、焊接全过程，所有技术要点清晰明确。结论：非要因要因确认三：末端因素：焊接时氩气保护不当确认方法：现场验证验证人：陈化行验证时间：2014年11月12日确认标准：氩气在焊接过程中对焊缝有效保护确认过程：进入现场的氩气均有合格证，纯度达到要求。与供应单位签订质量保证协议，确保所有氩气符合要求。焊接机具班前检查，气带及焊枪进行检查，发现有漏气现象立即更换。结论：非要因要因确认四：末端因素：钛材焊接前被污染确认方法：现场验证验证人：陈化行验证时间：2014年11月13日确认标准：钛材焊接前保持清洁确认过程：钢内筒施工环境恶劣，粉尘较多，清理好的钛材易受污染，污染物中的碳、氮、氧、氢等元素在焊接过程中因高温被吸收，容易造成裂纹。在现场施焊过程中检查，6名焊工中有一名工人焊接的焊缝出现裂纹，检查其焊前钛条未清理干净。受污染的钛条易出现裂纹缺陷。焊缝经过PT渗透检测出现的裂纹焊缝经过PT渗透检测出现的裂纹结论：要因要因确认五：末端因素：吊运过程中未采取保护措施确认方法：现场验证验证人：张文豪验证时间：2014年11月10日确认标准：吊运过程全程防护确认过程：吊运过程全程有人监护。钛钢复合板吊运过程与吊具接触点均设防护。吊装用的板夹与钛板接触面使用铜板防护吊装用的板夹与钛板接触面使用铜板防护吊装用的板夹与钛板接触面使用铜板防护吊装用的板夹与钛板接触面使用铜板防护结论：非要因要因确认六：末端因素：卷制过程中未隔离防护确认方法：现场验证验证人：陈化行验证时间：2014年11月12日确认标准：卷制过程中全程防护确认过程：卷板机辊筒上包裹厚塑料膜，保证了卷制过程钛面不受污染。卷板时，全程有专人负责保证不污染钛板。卷板机辊筒使用厚塑料膜包裹防止污染钛板卷板机辊筒使用厚塑料膜包裹防止污染钛板结论：非要因要因确认七：末端因素：原材料不合格确认方法：现场调查验证人：张文豪验证时间：2014年11月11日确认标准：原材料经过检验，有质量证明文件。确认过程：钛丝、钛条及钛板进场均有合格证明文件。进场后，经过甲方抽检均为合格。业主专业检测人员对入场的钛板进行检测业主专业检测人员对入场的钛板进行检测结论：非要因要因确认八：末端因素：未执行材料存放领用制度确认方法：现场调查验证人：张文豪验证时间：2014年11月12日确认标准：制定材料保管及领用制度并严格执行。确认过程：焊材、板材等原材料有专门存放处，并配备了专业管理人员。制定了《焊材领用及回收制度》，完善领用程序，按照要求填写领用及回收记录。结论：非要因要因确认九：末端因素：焊缝高度低于母材确认方法：现场验证验证人：张文豪验证时间：2014年11月12日确认标准：焊缝高度是否低于母材。确认过程：现场外观验收，抽查10处焊缝低于母材的位置，其中2点有肉眼可见裂纹，有1点做PT检测发现微观裂纹。焊缝低于母材处缺陷焊缝低于母材处缺陷结论：要因要因确认十：末端因素：焊接线能量大确认方法：现场验证验证人：陈化行验证时间：2014年11月14日确认标准：焊接电流控制在120~145A，焊接时未出现停顿。确认过程：现场抽查10段氧化严重的焊缝，有6段是因焊接速度慢（熔合不好处停留时间长），有4段是因焊接电流大（145A以上）造成焊接线能量过大引起的。焊接线能量大造成焊缝温度过高，钛板受热氧化。熔焊时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量，称为焊接线能量。线能量的计算公式：q=IU/υ式中：I—焊接电流AU—电弧电压Vυ—焊接速度cm/sq—线能量J/cm因焊接线能量受影响的焊缝及停留时间长被氧化的缺陷因焊接线能量受影响的焊缝及停留时间长被氧化的缺陷结论：要因要因确认十一：末端因素：环境温度低于0℃确认方法：现场测量验证人：陈化行验证时间：2014年11月12日确认标准：工作环境温度高于0℃。确认过程：月份891011平均温度℃2215.79.42.1统计宁东月平均温度。现场测量平均温度如下表。结论：非要因要因确认十二：末端因素：环境湿度高于90%确认方法：现场测量验证人：陈化行验证时间：2014年11月12日确认标准：环境湿度低于90%。确认过程：检测环境湿度。通过现场的湿度计测量，环境湿度见下表。月份8月9月10月11月相对湿度%51484541结论：非要因八、制定对策针对确定的要因，制定对策表。表8对策表序号要因对策目标措施执行地点负责人完成期限1钛材焊前受污染焊前对钛材进行清理钛材在焊前保持清洁率100%1、钛丝及钛条使用前用丙酮溶液和干净棉布清理。2、贴钛条前清理焊缝上下左右位置。施工现场陈化行2014年11月15日至所有焊接完成2焊缝高度低于母材加大焊缝高度控制检查焊缝高度大于母材，所有焊缝高度符合要求。1、焊接时务必使用足够的钛丝熔于焊缝处。2、对每条焊缝进行检查控制。施工现场陆金林2014年11月15日至所有焊接完成3焊接线能量大减小焊接线能量控制焊接电流在120~145A之间。1、不得随意加大焊接电流。2、调整焊机电流，并监督焊工操作。施工现场陆金林2014年11月15日至所有焊接完成制表人：陈化行日期：2014.11.15九、对策实施对策实施一根据制定的对策表，我们小组在活动中及时按对策表进行实施，落实各项对策：对策实施一：焊前对钛材进行清理11月15日，小组成员讨论决定在钢内筒组对平台配备丙酮溶液和干净棉布，及时清理被污染的钛条及钛丝。清洗钛丝及钛条用的丙酮稀释液槽清洗钛丝及钛条用的丙酮稀释液槽图9-1钛材酸洗清理照片图9-1钛材酸洗清理照片11月18日，焊工刘汉国在贴1#钢内筒第10节水平贴条时用丙酮溶液把焊接部位仔细擦洗干净，由刘彬进行点焊。进行过清理的钛条进行过清理的钛条图9-2钢内筒钛条焊接图9-2钢内筒钛条焊接11月20日焊工王海朋焊接前用丙酮溶液把焊丝擦洗干净。实施效果：11月15日至11月30日，钢内筒预制焊接完成25节，共约750米钛焊缝，PT检测只有1处出现裂纹缺陷，合格率达到99.9%。对策实施二加大焊缝高度控制检查对策实施二11月15日召开技术质量会，组长孙磊在会上着重强调焊接时及时填充焊丝的重要性，要求焊接时务必使用足够的钛丝熔于焊缝处，此项内容作为对焊工考核的重要标准必须执行到位。焊丝填充后焊缝饱满圆润且均高于母材。焊丝填充后焊缝饱满圆润且均高于母材。图9-3钢内筒钛焊缝图9-3钢内筒钛焊缝由专人负责现场监督，对每条焊缝进行检查控制，发现一处不按规定执行的焊工严厉考核，再次发现后清退出场。实施效果：焊后经检查，所有焊缝高度符合要求。对策实施三对策实施三减小焊接线能量焊接工艺规程规定钛板焊接电流控制在120~145A，小组成员通过讨论认为焊工采用大电流很容易产生氧化缺陷，因此规定焊接过程不得超过145A，由施工队长陆金林调整焊机电流，并监督焊工不得使用高于145A的电流进行施焊。实施效果：钢内筒贴钛条时与钛板紧密结合，11月15日至20日对焊接的钛条进行检查，所有贴条贴合紧密无缝隙，焊接流畅无停留，通过检测无氧化缺陷。焊缝无氧化，未受到焊接线能量的影响，焊接流畅无停留。焊缝无氧化，未受到焊接线能量的影响，焊接流畅无停留。图9-4钢内筒钛焊缝图9-4钢内筒钛焊缝十、效果检查通过开展小组活动，我们对采取措施后缺陷数量进行统计分析，以检测的钢内筒焊缝长度3800米为样本，共检查3800处，不合格处计11处，见表10-1。表10-1活动后钢内筒焊缝问题调查频数统计表序号缺陷频数（点）累积频数累计频率（%）A氧化5545.4B裂纹3872.7C夹钨1981.8D气孔11090.9E其它111100制表人：陈化行日期：2014.11.20表10-2活动前后焊缝缺陷对比表序号缺陷活动前活动后A氧化205B裂纹103C夹钨41D气孔21E其他21制表人：陈化行日期：2014.11.20图10-1活动前后缺陷对比图制图人：陈化行日期：2014.11.20图10-1制图人：陈化行日期：2014.11.图10-1活动前后缺陷对比图制图人：陈化行日期：2014.11.20以检测的钢内筒焊缝长度3800米为样本，不合格处11处，得出活动后我们的钢内筒钛钢复合板焊接一次合格率为（3800-11）÷3800×100%=99.7%。经济效益通过此次活动有效的减少了钛钢复合板焊缝的不合格点数，减少了返工，缩短了工期，节约材