提高長輸管道下向焊焊接一次合格率

提高長輸管道下向焊焊接一次合格率,中石化集團第四建設(shè)公司管道公司,表面文章硬功夫,孔瑋QC小組,LASER,工程概況,在甬-滬、寧長輸管道嘉興段施工中，我公司所承擔(dān)施工的線路全長27KM。管道的材質(zhì)、規(guī)格分別為L415762*10.3、X60762*11.9兩種。管道的焊接采用下向焊，選用纖維素下向焊條4.0AWSE6010根焊，纖維素下向焊條4.0ASWE7010熱焊填充蓋面。焊接采用流水作業(yè)，每層焊道的施工由兩名焊工同時施焊。另外長輸焊接作業(yè)條件差,沿途穿越地段基本為水田，特別是嘉興段要穿越28條河流和數(shù)條等級公路，這勢必造成固定口數(shù)量的增加，施工條件的惡劣。同時此項工程正處于西氣東輸施工的同期階段，投資少，但質(zhì)量要求高，此項工程完成質(zhì)量的好壞，直接影響到我公司后續(xù)長輸工程的市場。,FCC管道公司,QC小組概況,我們浙江長輸QC小組成立于2003年1月初，由7人組成。,FCC管道公司,選題理由,公司質(zhì)量方針,質(zhì)量第一，持續(xù)改進(jìn)，以向顧客提供優(yōu)質(zhì)工程/產(chǎn)品和完善的跟蹤服務(wù)為己任,下向焊焊接一次合格率達(dá)到90%以上（按焊口計算）,涌滬寧項目部目標(biāo),課題現(xiàn)狀,確定課題,我公司接觸下向焊技術(shù)時間短,缺乏實際經(jīng)驗,在開工后第二天,因為焊接問題造成現(xiàn)場停工,焊接合格率僅有77.2%.,提高下向焊焊接一次合格率,FCC管道公司,現(xiàn)狀調(diào)查,課題確定后，我們針對現(xiàn)狀分階段現(xiàn)場焊接質(zhì)量分兩次進(jìn)行了調(diào)查。第一次于2003年1月4日對開工初始所焊接的全部焊口進(jìn)行了焊接質(zhì)量調(diào)查,在12月25日所焊接的7道焊縫中,RT檢測3道，3道焊口均有返片。且所有7道焊口外觀成型差：焊縫扭曲、焊道寬窄不一，焊縫高度高低不一，且個別部位焊肉低于母材，焊縫錯邊量超標(biāo)。下圖為小組活動前成型焊道。,FCC管道公司,FCC管道公司,在以往裝置工藝管道焊接均采用氬弧焊或氬電聯(lián)焊,每道焊縫由1名焊工進(jìn)行施焊,且由于焊工施焊經(jīng)驗豐富,向上焊手法熟練;而下向焊每層焊道2名焊工同時作業(yè),且在焊縫底部不易長肉,由于管經(jīng)大,外觀成型不好.,第二次調(diào)查是在連頭口焊接高峰期，調(diào)查結(jié)果為裂紋缺陷出現(xiàn)較多。4月30日對溝下連頭焊口進(jìn)行調(diào)查，共檢查69道,RT檢測有6道裂紋口，且都產(chǎn)生在管子正仰臉位置。,FCC管道公司,兩次調(diào)查，共檢測了72道，不合項有15道，一次合格率僅為77.2%。為此，我們對焊接缺陷進(jìn)行了統(tǒng)計，見下表。,FCC管道公司,從以上統(tǒng)計表及排列表可以看出,影響下向焊一次合格率的主要焊接缺陷為裂紋和夾渣。,FCC管道公司,目標(biāo)值的確定及可行性分析,目標(biāo)值的確定,根據(jù)甬滬、寧項目部要求焊接一次合格率達(dá)到90%（以焊口計算）以上的方針目標(biāo)，我們確定本次QC小組活動的目標(biāo)為：下向焊焊接一次合格率達(dá)到92%。,FCC管道公司,目標(biāo)值可行性分析,可行性一：電焊工上崗前，均經(jīng)過正規(guī)的下向焊培訓(xùn)，具備上崗資格，且同期施工的上海項目焊工一次合格率較高。,可行性二：影響焊接一次合格率的主要缺陷為裂紋和夾渣，解決了主要問題目標(biāo)即可實現(xiàn)。,可行性三：項目部對此工作非常重視，提供一切物質(zhì)支持。,可行性四：業(yè)主和監(jiān)理同意現(xiàn)場練兵。練兵試件為設(shè)計同材質(zhì)和規(guī)格的管材以及施工用焊條。,結(jié)論通過上述分析，本小組認(rèn)為目標(biāo)值一定能夠?qū)崿F(xiàn)。,FCC管道公司,原因分析及要因確認(rèn),原因分析,通過本小組成員的認(rèn)真分析，總結(jié)經(jīng)驗，對影響下向焊焊接一次合格率的主要問題“裂紋、夾渣”進(jìn)行了原因分析,FCC管道公司,南方氣候潮濕、雨水多、濕度大,焊接作業(yè)坑泥濘、積水深,焊材防護差,固定口因埋地管線長封堵不及時造成管內(nèi)積水多,下向焊技術(shù)手法不熟練,對環(huán)境不適應(yīng),焊機電流不穩(wěn)定,管端清理不干凈,采用挖掘機對口容易卸壓,錯邊量超差,組對焊接設(shè)備落后,清根不干凈,裂紋,夾渣,經(jīng)驗缺乏,層間溫度控制不好,預(yù)熱設(shè)備未使焊縫均勻受熱,作業(yè)坑深度不夠,FCC管道公司,要因確認(rèn),制定對策,FCC管道公司,對策實施,實施一,針對下向焊焊工，提高技能，現(xiàn)場培訓(xùn),1)重新對施工人員進(jìn)行了技術(shù)交底，從理論上進(jìn)行重點學(xué)習(xí)。并采用最合理的裝配和施工工序。現(xiàn)場進(jìn)行練兵、考核，考核合格者方可進(jìn)行現(xiàn)場焊接。增加了焊工的緊迫感。試件選用現(xiàn)場用L41576210.3螺旋鋼管，焊條選用現(xiàn)場用4.0纖維素下向焊焊條，按焊道每層兩名焊工同時施焊，按如下工藝流程施工：管口清理坡口打磨組對預(yù)熱根焊清根熱焊、填充清根蓋面緩冷層間溫度控制2)從天津調(diào)配經(jīng)驗豐富的熟練焊工進(jìn)行指導(dǎo)、帶動新手,3)組織現(xiàn)有電焊工到上海長輸項目進(jìn)行學(xué)習(xí)并和我公司上海項目經(jīng)驗豐富焊工進(jìn)行學(xué)習(xí)、討論。結(jié)論：通過上述方法在近半個月的時間內(nèi)，浙江長輸項目全部焊工通過了現(xiàn)場考核，對施工工藝加深了解，手法日漸純熟，為焊接一次合格率的提高提供了好的前提條件。,FCC管道公司,實施二,對策實施,加強焊材的管理,1）領(lǐng)用焊材時，每個焊工只能領(lǐng)取當(dāng)日工作量所需焊材，一筒打開后，在當(dāng)日必須使用完。避免了當(dāng)日焊接施工后，剩余焊材由于潮濕空氣而導(dǎo)致受潮。,2）在領(lǐng)取后，焊材全部放在焊條筒內(nèi)，使用時再拿出，并馬上關(guān)閉焊條筒，避免焊條接觸潮濕空氣時間過長。,3）對造成焊條浪費的焊工，將按項目部有關(guān)文件進(jìn)行罰款處理。,結(jié)論：通過嚴(yán)格管理和控制，降低了由于焊材原因而導(dǎo)致焊接缺陷增加，同時也降低了焊材的浪費。,FCC管道公司,實施三,對策實施,利用現(xiàn)有設(shè)備，采取有利手段，減少負(fù)作用影響,由于采用挖掘機進(jìn)行組焊施工，在組焊施工時反斗容易卸壓導(dǎo)致應(yīng)力的產(chǎn)生，而出現(xiàn)裂紋缺陷，經(jīng)小組研究，采用如下工序以減少應(yīng)力對焊道的影響：,1）在焊口組對合格、點焊完成后，根據(jù)管底距離管墩的高度、填塞裝土草袋，避免由于管線懸空反斗突然卸壓導(dǎo)致應(yīng)力產(chǎn)生。然后再進(jìn)行正式焊接。,2）在根焊完一遍且緩冷后，再松開挖掘機，杜絕在根焊完成后就松鉤而導(dǎo)致拉應(yīng)力的產(chǎn)生。,FCC管道公司,上圖為挖掘機組焊施工時圖片,上圖為下墊草袋的管線圖片,挖掘機組焊施工時圖片,結(jié)論：無論是在管線流水作業(yè)還是在固定口連頭焊接工作中，很大程度上降低了由于挖掘機反斗卸壓應(yīng)力所致的裂紋缺陷的產(chǎn)生。,實施四,對策實施,解決清根不干凈的問題,每層焊道由施焊焊工負(fù)責(zé)各自的清根工作。因每道焊口多人作業(yè)，為加強控制力度，對于每道返修口根據(jù)片位缺陷落實到具體焊工。并定期召開機組焊接一次合格率座談會，總結(jié)期間的焊接合格率、缺陷及責(zé)任人。增強焊工的責(zé)任感和主人翁意識。對于好的焊工進(jìn)行獎勵。獎勵辦法，一周謁屑測焊口如無返修，獎勵焊工每人100元。,FCC管道公司,下圖為每層焊道的施工示意：,焊工的清根工作圖片,結(jié)論：這樣既節(jié)省了時間，也加快了焊接流水作業(yè)的速度。,FCC管道公司,實施五,對策實施,加強層間溫度控制,因本段長輸管道管經(jīng)大，預(yù)熱進(jìn)行焊接時，未受焊部位降溫快，針對這一現(xiàn)象機組采用遠(yuǎn)紅外線測溫儀進(jìn)行溫控，且由質(zhì)檢員同時進(jìn)行監(jiān)檢。,1）在打底焊前，對焊縫兩側(cè)100mm范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱處理。預(yù)熱溫度控制在100150。并同步進(jìn)行溫度檢測。檢測點需均勻從管四周抽取進(jìn)行檢測。,2）對于層間溫度的控制，每機組由電焊班長用測溫筆對每道焊口進(jìn)行層間溫度控制，質(zhì)檢員隨時用遠(yuǎn)紅外線測溫儀進(jìn)行抽檢，對溫度低的部位及時用烤把進(jìn)行加熱處理，保證整個焊道的層間溫度均勻。,FCC管道公司,結(jié)論：保證了預(yù)熱溫度和層間溫度控制，將溫度控制在允許范圍內(nèi)。,實施六,對策實施,FCC管道公司,指派專人負(fù)責(zé)排水、解決管線的封堵工作,固定口連接時因埋地管線長，封堵不及時，管內(nèi)積水情況多，對管道焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。針對此問題安排在管線下溝前及時封堵管口，避免地下水進(jìn)入管線內(nèi)；對于積水管線專人負(fù)責(zé)，用潛水泵將水抽出，處理完的管線當(dāng)日及時進(jìn)行連頭工作。,FCC管道公司,1）如下圖所示，采用彩條布進(jìn)行下溝管線的封堵工作，但下圖中的封堵效果不是很好，容易滲水。對于此種方法適宜在管端口處再用土方進(jìn)行二次封堵，避免水滲入管內(nèi)。,FCC管道公司,2）第二種方法如下圖所示，采用鐵皮管帽進(jìn)行封堵。在管端口套入管帽，而后采用熱收縮帶進(jìn)行密封。這種封堵方法效果好，保持時間長，但費用較高。,FCC管道公司,3）在連頭工作中，一是采用潛水泵盡可能將水排出管內(nèi)（該工作專人負(fù)責(zé)）。但由于管線過長，不能保證管內(nèi)余水在焊接時流至焊道的可能性。故在組對前，用少量軟泥在管下端圍成小圍堰，高度不宜過高。該泥土在清管工作中會被帶出管外。,結(jié)論：降低了施焊過程中，由于水的影響而導(dǎo)致的裂紋缺陷產(chǎn)生,FCC管道公司,實施七,對策實施,采取有力措施，解決施工中雨多、濕度大問題,針對南方氣候潮濕，雨水多、濕度大的特點，要求各機組均要在焊道處搭設(shè)防風(fēng)、雨棚，每個機組搭設(shè)10個防風(fēng)雨棚，并且專人進(jìn)行檢查，否則不允許焊接施工。對不搭設(shè)防風(fēng)雨棚而施工的機組，技術(shù)人員及質(zhì)檢員有權(quán)令其停工并在經(jīng)濟上進(jìn)行處罰。在焊接前，最好用烤把對棚內(nèi)進(jìn)行烘干處理，把棚內(nèi)濕度降至最低。下圖為組焊流水作業(yè)中搭設(shè)的防風(fēng)、雨棚。,FCC管道公司,結(jié)論：這樣降低了外界環(huán)境對焊接質(zhì)量的影響。,FCC管道公司,我們于2003年8月對采用上述方法進(jìn)行下向焊的管道焊縫進(jìn)行了效果統(tǒng)計，拍片143道，不合格10道，合格率為93.1%，見如下不合格項統(tǒng)計表,效果檢查,FCC管道公司,活動前、后焊接合格率柱狀圖：,FCC管道公司,從上圖可以看出，經(jīng)過改進(jìn)后焊接一次合格率已經(jīng)達(dá)到了93.1，下圖為改進(jìn)后成型焊道。,FCC管道公司,經(jīng)濟效益,應(yīng)用本小組的改進(jìn)方法，使焊接一次合格率提高了15.9，降低了二次返修所造成的挖掘機、焊材的浪費。按一道為762*10.3的焊口計算，在返修過程中需開挖土方量大約（1.5+3）*2.3/25.2m3、另外還有抽水量以及轉(zhuǎn)場運輸費用。浙江長輸管道近27Km，按每根管長度12m計算，流水檢測比例為20%。檢測口數(shù)量為27/0.012*20%=450道+固定口90道=540道*15.9%=86道。節(jié)約費用：返修焊口費用18175.42*1.032=18757.03元挖溝槽土方費用2246.56*0.4472=1004.67元抽水費用48.95*86=4209.7元陸路轉(zhuǎn)場費用500*86=43000元水陸轉(zhuǎn)場費用7000*3=21000元總計節(jié)約費用8.79萬元。,FCC管道公司,鞏固措施及今后打算,鞏固措施,針對浙江長輸管道在江南水鄉(xiāng)焊接施工中的經(jīng)驗，通過QC小組把它加以整理和推廣，組織機組