脫硫吸收塔焊接工藝創(chuàng)新QC成果

脫硫吸收塔焊接工藝創(chuàng)新編制人：初士俊中國十五冶金建設(shè)第七工程公司鎮(zhèn)雄工程部安裝質(zhì)量QC攻關(guān)小組二O一O年十一月二十日中國十五冶金建設(shè)第七工程公司

目錄一、工程概況二、選擇全新的課題三、確定突破口設(shè)定目標(biāo)四、提出各種方案并確定最正確方案五、制定對策表和實施流程六、按對策實施七、確認(rèn)效果八、穩(wěn)固措施標(biāo)準(zhǔn)化納入管理標(biāo)準(zhǔn)九、總結(jié)及今后打算中國十五冶金建設(shè)第七工程公司PDCA一、課題簡介：

云南華電鎮(zhèn)雄電廠新建2×600MW機(jī)組工程脫硫工程，共有2臺吸收塔，單塔總重515噸，其中碳鋼總重約505噸，塔凈高43.53m。現(xiàn)場針對該吸收塔具有高度大、直徑大、重量大，屬典型的塔罐類施工等特點(diǎn)，采用了更符合工期和進(jìn)度要求、具有明顯場地優(yōu)勢的倒裝法。主要提升工具為30臺液壓提升裝置與集中控制裝置組成的整體提升系統(tǒng)。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司中國十五冶金建設(shè)第七工程公司吸收塔落地全貌中國十五冶金建設(shè)第七工程公司塔鋼板分布如下：序號直徑區(qū)名稱重量（t）主要材料標(biāo)高段（m）備注1頂部變徑頂部及出口56.2δ8鋼板、H鋼EL+36.7—+45.32φ16.4mδ8板段11.4δ8鋼板EL+33.2—+36.73φ16.4mδ10板段16.2δ10鋼板EL+29.2—+33.24φ16.4mδ12板段38.8δ12鋼板EL+21.2—+29.25φ16.4mδ14板段40.8δ14鋼板EL+14.0—+21.26φ16.4m煙氣入口23.1H鋼、C276EL+14.0—+21.27φ16.4m入口加強(qiáng)34.1δ40鋼板EL+14.0—+21.28中部變徑變徑段37.7δ16鋼板EL+9.63—+14.09φ21.45m漿池段上54.1δ16鋼板EL+3.23—+9.6310φ21.45m漿池段下30.5δ18鋼板EL+0.03—+3.2311底板區(qū)底板22.2δ8鋼板EL+0.027相應(yīng)的，現(xiàn)場對焊接速度要求能與塔提升速度相適應(yīng)。二、選擇全新的課題2.1現(xiàn)狀調(diào)查問題我公司以往的塔罐類施工絕大多數(shù)采用手工電弧焊，現(xiàn)在這種大規(guī)格吸收塔施工能不能采用全新的焊接方法和工藝，既能保證焊接質(zhì)量，又能到達(dá)提高焊接速度，與液壓整體提升相輔相成，加快施工進(jìn)度的目的？調(diào)查分析〔1〕液壓提升倒裝工法會使塔壁板提升速度明顯，因此吸收塔工期進(jìn)度明顯受焊接質(zhì)量和速度制約?！?〕目前，我公司吸收塔焊接施工多以手工電弧焊為主，主要因為是我公司承接的塔罐類容器規(guī)格均偏小。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司2.2選擇全新課題的理由2.2.1現(xiàn)場要求：要與液壓整體提升速度協(xié)調(diào)，加快吸收塔焊接速度。2.2.2建設(shè)單位的創(chuàng)優(yōu)質(zhì)量要求：整個電廠為“創(chuàng)國優(yōu)，爭魯班獎〞工程，必須到達(dá)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2.2.3總包單位的創(chuàng)優(yōu)質(zhì)量要求：吸收塔安裝優(yōu)良率≥98%華電工程環(huán)保公司對脫硫工程單獨(dú)創(chuàng)優(yōu)2.2.4公司的質(zhì)量方針：今天的質(zhì)量和效勞就是明天的市場。2.2.5QC小組的要求：促進(jìn)企業(yè)“四新技術(shù)〞的開展，提高競爭力中國十五冶金建設(shè)第七工程公司2.3全新課題確實定脫硫吸收塔焊接工藝創(chuàng)新中國十五冶金建設(shè)第七工程公司2.4創(chuàng)新型與問題解決型課題的區(qū)別中國十五冶金建設(shè)第七工程公司項目問題解決型創(chuàng)新型立題在原來的基礎(chǔ)上改進(jìn)、提高從未有過的事情現(xiàn)狀要把現(xiàn)狀調(diào)查分析清楚無現(xiàn)狀調(diào)查，而是研究創(chuàng)新的切入點(diǎn)設(shè)定目標(biāo)在原來的基礎(chǔ)上，上升一個新的臺階完全是新的要求原因分析針對存在的問題癥結(jié)分析原因，找出主要原因不用分析原因；為達(dá)到目標(biāo)，廣泛提出各種方案，尋找最佳方案。決策的依據(jù)用數(shù)據(jù)說話評價、比較、選擇（有數(shù)據(jù)時，也要用數(shù)據(jù)）應(yīng)用工具以數(shù)據(jù)分析用工具為主，非數(shù)據(jù)分析工具為輔。以非數(shù)據(jù)分析工具為主。2.5創(chuàng)新型課題活動程序中國十五冶金建設(shè)第七工程公司創(chuàng)新型課題活動程序1、選擇全新課題2、設(shè)定目標(biāo)3、提出各種方案并確定最佳方案4、制訂對策表6、確認(rèn)效果5、按對策表實施8、總結(jié)與今后打算7、標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)到目標(biāo)是否PDCA2.6QC小組概況：中國十五冶金建設(shè)第七工程公司工程名稱云南華電鎮(zhèn)雄電廠新建2×600MW機(jī)組工程脫硫工程小組名稱十五冶七公司鎮(zhèn)雄項目部安裝QC小組小組類型創(chuàng)新型活動時間2010年4月8日—2010年10月30日人數(shù)7姓名職務(wù)技術(shù)等級組內(nèi)分工年齡TQC時間黃因農(nóng)項目經(jīng)理工程師組長40200朱永建項目總工工程師副組長29120初士俊技術(shù)員助工安裝技術(shù)26120柳長友現(xiàn)場質(zhì)量高級技師焊接技術(shù)指導(dǎo)62300張昕昇現(xiàn)場生產(chǎn)助工組員28100葉勝富現(xiàn)場生產(chǎn)高級技師組員38100田崇軍焊工技師組員39120三、確定突破口設(shè)定目標(biāo)3.1由提出的問題，尋找突破口吸收塔焊接速度要求能與塔體提升速度相適應(yīng)。能不能采用全新的焊接方法和工藝，既能保證焊接質(zhì)量，又能到達(dá)提高焊接速度，與液壓整體提升相輔相成，加快施工進(jìn)度的目的？突破口——全新的焊接方法和工藝中國十五冶金建設(shè)第七工程公司3.2設(shè)定目標(biāo)確定課題目標(biāo)及方向?qū)ξ夜驹谒揞愂┕ぶ卸嗖捎脗鹘y(tǒng)手動電弧的焊接方法和工藝進(jìn)行創(chuàng)新，即采用全新的焊接工藝。并到達(dá)質(zhì)量和工期要求。目標(biāo)具體值〔1〕受檢焊口無損探傷一次合格率大于98%?！?〕消除質(zhì)量通病。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司3.3分析認(rèn)證實現(xiàn)目標(biāo)的可行性〔1〕有利因素①通過國家質(zhì)量認(rèn)證的、健全的中國十五冶質(zhì)量保證體系，使我們在質(zhì)量管理上有經(jīng)驗。②安裝質(zhì)量攻關(guān)QC小組活動得到公司和工程部的支持。③業(yè)主、總包和監(jiān)理單位有經(jīng)驗人員均對我們的施工方案提出了不少合理化建議。④現(xiàn)場焊接質(zhì)量專責(zé)為原云南火電焊接工程處人員，具有豐富的焊接管理經(jīng)驗和現(xiàn)場缺陷分析能力，對小組的焊接質(zhì)量管理予以支持和指導(dǎo)。班組長有較長的氣保焊經(jīng)歷。⑤QC小組成員專業(yè)性強(qiáng)，善于學(xué)習(xí)和鉆研。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司3.3分析認(rèn)證實現(xiàn)目標(biāo)的可行性〔2〕不利因素①大規(guī)格塔罐類施工焊接采用區(qū)別于傳統(tǒng)手工電弧焊的焊接方法和工藝，在七公司屬首次，缺乏經(jīng)驗。②QC質(zhì)量攻關(guān)小組活動目的是滿足現(xiàn)場焊接速度快，焊接質(zhì)量好，最終實現(xiàn)加快塔施工進(jìn)度。因此給新工藝的摸索時間有一定的限制。

綜合上述有利、不利因素，可以得出以下結(jié)論：課題目標(biāo)可以實現(xiàn)。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司四、提出各種方案并確定最正確方案4.1焊接方法的方案選擇〔1〕焊接方法及焊透種類代號中國十五冶金建設(shè)第七工程公司代號焊接方法焊透種類焊接位置MC手工電弧焊接完全焊透焊接全位置MP部分焊透焊接GC氣體保護(hù)電弧焊接自保護(hù)電弧焊接完全焊透焊接全位置GP部分焊透焊接SC埋弧焊接完全焊透焊接平焊SP部分焊透焊接由上表中可以看出，埋弧焊接宜平焊，而現(xiàn)場立焊居多。因此焊接方法宜采用更適于隨現(xiàn)場倒裝施工的氣體保護(hù)電弧焊接。因此，最正確方案為采用氣體保護(hù)焊接方法。4.2氣體保護(hù)焊接各種方案比較，并進(jìn)一步選擇中國十五冶金建設(shè)第七工程公司焊接縮寫焊接全稱氣體板厚要求焊接位置要求焊接質(zhì)量焊接速度成本MAG熔化極活性氣體保護(hù)焊氬氣、氦氣CO2或這些氣體的混合氣無全位置較好較快較低MIG惰性氣體保護(hù)金屬極電弧焊在氬氣內(nèi)加入1％氧氣薄板全位置打底焊能力優(yōu)越一般較高TIG鎢極惰性氣體焊氬氣薄板全位置可提升焊道的品質(zhì)較快較高由上表中可以看出，MAG具有可以焊接普板、中厚板，焊接速度較快，相對本錢較低的特點(diǎn)，尤其是焊接速度較快的速度更符合要求。因此MAG中的CO2氣體保護(hù)焊接方法較適宜現(xiàn)場施工。因此，最正確方案為采用CO2氣體保護(hù)焊焊接方法。4.3CO2氣體保護(hù)焊與手工電弧焊兩種焊接方法詳細(xì)比照中國十五冶金建設(shè)第七工程公司序號項目手工電弧焊CO2氣體保護(hù)焊對比優(yōu)勢對比劣勢對比優(yōu)勢對比劣勢1生產(chǎn)效率頻繁換焊條橫焊和平焊時，是手工電弧焊的1～3倍2焊材成本購買單價相對便宜含藥皮重熔敷率較高。以含鋼量比，焊絲更為便宜，約為手工電弧焊的60%3設(shè)備成本設(shè)備便宜，操作靈活設(shè)備復(fù)雜，費(fèi)用較高，操作不夠靈活4室外施工限制不受氣流干擾受一定限制5焊縫質(zhì)量受焊工水平影響焊縫含氫量低，質(zhì)量好熔池小、熱影響區(qū)窄，因此焊后工件變形小，焊縫質(zhì)量好6熔渣熔渣多，清理量大無熔渣，焊縫成形過程易觀察飛濺大7熔滴CO2氣體呈噴射狀，有助于熔滴過渡8焊件厚度限制無小于1mm的薄板不宜使用，最大厚度不受限制氣孔既然采用了CO2氣體保護(hù)焊焊接方法，那么我們要進(jìn)一步了解CO2氣體保護(hù)焊在我公司的應(yīng)用情況。4.4CO2氣體保護(hù)焊在我公司的塔罐類應(yīng)用情況詳細(xì)考查有沒有大量應(yīng)用的情況。施工現(xiàn)場制作連續(xù)大量使用CO2氣體保護(hù)焊的焊接工作量不超過500t。既然我公司在CO2氣體保護(hù)焊方面的大量應(yīng)用的情況較少，那么如何掌握這種焊接方法，合理安排現(xiàn)場的焊接工藝呢？這就要求現(xiàn)場明確焊接工藝。有沒有考查過實例。有。我七公司在重鋼工地見證過300000m3煤氣儲柜施工中采用自動弧焊接和半自工CO2氣體保護(hù)焊接。因此，CO2氣體保護(hù)焊在塔罐類施工應(yīng)用中完全可行，只是具體相關(guān)工藝要求現(xiàn)場實際驗證。如何保證CO2氣體保護(hù)焊的焊接質(zhì)量？這就要求根據(jù)組成要素制定詳細(xì)對策，并逐條執(zhí)行。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司中國十五冶金建設(shè)第七工程公司4.5施焊的根本工藝流程4.6CO2氣體保護(hù)焊施焊工藝三種措施方案針對4.5施焊工藝的〔正面施焊、背部清根、背部施焊〕，從以下三種方案中比較選擇。坡口安排+順時針焊接順序排列+手動清根坡口設(shè)計+順時針對稱焊接順序+反面碳弧氣刨清根坡口優(yōu)化+順時針對稱焊接順序排列+反面碳弧氣刨清根+塔外綜合清理從4.6.1～三種施焊工藝比較來看，比較如下：中國十五冶金建設(shè)第七工程公司序號坡口焊接順序焊縫清理4.6.1單純機(jī)械參考規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)順時針焊接順序純手工清根4.6.2局部進(jìn)行坡口（尤其是橫焊）設(shè)計采用順時針焊接順序的同時，采用對稱焊接背部采用碳弧氣刨清根4.6.3現(xiàn)場技術(shù)人員對坡口進(jìn)行二次優(yōu)化設(shè)計除上述焊接安排外，增加立焊焊接時考慮采用碳弧氣刨與機(jī)加綜合清理（要考慮施工電路負(fù)荷問題）綜上，三種施焊工藝比較來看，為到達(dá)更好的焊接質(zhì)量，現(xiàn)場可選用工藝，但要考慮施工時用碳弧氣刨清根時，實際電流到達(dá)600A，這要求現(xiàn)場施工時注意線路負(fù)荷平衡和防止事故的發(fā)生。五、制定對策表和實施流程5.1針對以上根本工藝流程，QC質(zhì)量小組先從根本工藝流程入手，繼而找出影響CO2氣體保護(hù)焊焊接工藝質(zhì)量的各種因素，進(jìn)而最終針對解決影響焊接質(zhì)量的問題關(guān)鍵，到達(dá)保證焊接質(zhì)量的目的。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司5.2制定對策表中國十五冶金建設(shè)第七工程公司序號要求對策目標(biāo)措施負(fù)責(zé)人過程日期1坡口形式1）各坡口形式安排合理2）坡口下料要達(dá)到1）坡口角度偏差≤5°2）鈍邊偏差≤1mm1）自動割具下料2）每個坡口用角度尺檢查一處田崇軍柳長友2010.4.30～2010.7.302板材拼接達(dá)到要求，施焊前清理干凈1）拼接有相關(guān)措施2）焊前清理1)水平度≤2mm2）對角線不超過±3mm1）做好拼接保證工作2）加大檢驗力度葉勝富張昕昇2010.5.30～2010.10.303工藝參數(shù)合理1）合理的工藝參數(shù)匹配1）工藝參數(shù)符合現(xiàn)場實際1）匹配好現(xiàn)場工藝參數(shù)2）焊前預(yù)熱、焊后熱處理等初士俊柳長友2010.4.8～2010.5.204施焊質(zhì)量1）高質(zhì)量焊縫，及成形質(zhì)量1）焊縫一次合格率≥98%2）消除質(zhì)量通病1）提高焊工操作水平2）采用多層多道焊接方法，必要時采用分段退焊等減小變形的方法3）加大培訓(xùn)力度4）注重焊接修補(bǔ)5）人、機(jī)、料、法環(huán)、測綜合因素實際初士俊柳長友2010.5.30～2010.10.305清根1）清根工藝1）表面成形質(zhì)量好2）清根后，無氣孔、未焊透和未融合。1）多種清根整合運(yùn)用2）注重打磨葉勝富張昕昇2010.5.30～2010.10.30六、按對策實施6.1按照制定的對策和分工，QC小組全面展開了活動，力求成效。〔1〕加強(qiáng)質(zhì)量培訓(xùn)和教育力度。本工程為“創(chuàng)魯班〞工程，吸收塔質(zhì)量的表達(dá)最終還是靠工人來完成，因此提高工人的質(zhì)量意識必須先行?！?〕增強(qiáng)焊接技能培訓(xùn)。由焊接技師柳長友帶隊學(xué)習(xí)云南火電、山東二建的焊接經(jīng)驗，最主要是學(xué)習(xí)施焊前后的清理、打磨、設(shè)備參數(shù)自行調(diào)整工作，這一點(diǎn)對具有同樣焊接水平的不同工人來說，最終焊縫質(zhì)量有非常大的區(qū)別。〔3〕編制切實可行的作業(yè)指導(dǎo)書，明確各工藝參數(shù)，并進(jìn)行交底工作?！?〕加大質(zhì)量考核和質(zhì)量整改力度。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司六、按對策實施6.2坡口形式〔1〕坡口的形式現(xiàn)場分四種:立焊坡口、橫焊坡口、環(huán)板坡口和角焊坡口〔2〕立焊坡口。每一層壁板中每12m長板與板之間的縱向?qū)恿⒑钙驴凇Ｖ袊逡苯鸾ㄔO(shè)第七工程公司Y形坡口焊縫形式〔3〕橫焊坡口。每一層壁板與其鄰近層壁板之間層與層的對接環(huán)向L形橫焊坡口。L〔單V〕形坡口焊縫形式〔4〕環(huán)板坡口。每一塊2m加強(qiáng)環(huán)板與加強(qiáng)環(huán)之間的對接平焊雙Y形坡口。現(xiàn)場拼焊時可以通過翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)工件的背部清根。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司雙Y形坡口焊縫形式當(dāng)1/4圓周環(huán)板需與另外1/4圓周環(huán)板對接時，因環(huán)板已與塔壁完成角焊，因不能翻轉(zhuǎn)，故宜采用Y形坡口。焊縫形式Y(jié)形帶墊板坡口（正面）Y形帶墊板坡口〔5〕角焊坡口。加強(qiáng)環(huán)板與壁板之間的角接坡口。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司L〔單V〕形坡口焊縫形式壁板環(huán)板6.3板材拼接到達(dá)要求，施焊前清理干凈。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司1#吸收塔基礎(chǔ)環(huán)焊口施焊前機(jī)加打磨1#吸收塔基礎(chǔ)環(huán)焊口焊后打磨6.4工藝參數(shù)。(1)設(shè)備及相應(yīng)配套焊接參數(shù)中國十五冶金建設(shè)第七工程公司NB-500IGBT焊機(jī)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接電流及電弧電壓工藝參數(shù)中國十五冶金建設(shè)第七工程公司焊絲直徑（mm)φ0.8φ1.2φ1.6典型工藝參數(shù)電弧電壓(V)181920焊接電流(A)100-110120-130140-180調(diào)查推薦的工藝參數(shù)電弧電壓(V)18～2418～2620～28焊接電流(A)60～16080～260160～310現(xiàn)場實際參數(shù)（熔滴過渡）電弧電壓(V)18～40焊接電流(A)120～350現(xiàn)場實際參數(shù)（細(xì)顆粒過渡）電弧電壓(V)34～45焊接電流(A)330～390二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊其它工藝參數(shù)焊機(jī)實際工作時焊接電流及電弧電壓〔瞬時照片〕焊絲直徑/mm焊接速度（單層）/(m/h)焊絲伸出長度/mmCO2氣體純度/%CO2氣體流量/(L/min)φ1.25～201099.6186.5施焊質(zhì)量。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司分層分道施焊現(xiàn)場照片〔CN-6壁板安裝1〕焊縫明顯分道拍照中國十五冶金建設(shè)第七工程公司反變形措施〔1#吸收塔底板焊接1〕反變形措施〔1#吸收塔根底環(huán)焊接2〕6.6清根。（1）碳弧氣刨電流法清根為主。。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司碳弧氣刨手持槍把碳弧氣刨電流法清根效果照片1中國十五冶金建設(shè)第七工程公司6.6清根。（2）機(jī)加等多種清理整合運(yùn)用。焊縫打磨七、確認(rèn)效果7.1現(xiàn)場的焊接質(zhì)量得到了總包單位、監(jiān)理、業(yè)主的認(rèn)可，探傷一次合格率也到達(dá)了98%。10月12日，1#吸收塔落地；11月9日，2#吸收塔落地。脫硫現(xiàn)場吸收塔的安裝和焊接質(zhì)量，得到了業(yè)主“創(chuàng)魯班〞專家指導(dǎo)小組、云南華電的肯定和表揚(yáng)。11月29日，北京華電集團(tuán)對現(xiàn)場進(jìn)行達(dá)標(biāo)投產(chǎn)復(fù)檢，各專家對現(xiàn)場質(zhì)量非常滿意。7.2現(xiàn)場焊接效果照片。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司中國十五冶金建設(shè)第七工程公司底板焊接質(zhì)量〔1#吸收塔底板焊縫〕壁板質(zhì)量〔1#吸收塔CN-17與CN-18壁板間橫縫2〕中國十五冶金建設(shè)第七工程公司加強(qiáng)環(huán)肋板成形外觀照片變徑段施工照片中國十五冶金建設(shè)第七工程公司吸收塔壁板橫焊變徑段立焊中國十五冶金建設(shè)第七工程公司1#吸收塔出口煙道滲油試驗現(xiàn)場超聲波探傷照片7.3滲油、抽真空和超聲波探傷等檢驗中國十五冶金建設(shè)第七工程公司底板抽真空檢驗真空壓力表局部7.4效益分析技術(shù)效益：以CO2氣體保護(hù)焊為主的焊接工藝，現(xiàn)場焊接量到達(dá)3000噸。這在我們七公司尚屬首次，這為我們公司今后焊接技術(shù)和工藝方面的方面提供了大量的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。經(jīng)濟(jì)效益：CO2氣體保護(hù)焊焊接工藝節(jié)省了大量的人工，也加快了施工進(jìn)度。在拋開工期進(jìn)度不計，也不計材料和設(shè)備的與手工焊本錢比較的情況下，總節(jié)約人工本錢為6個月×30人〔現(xiàn)場實際焊工人數(shù)〕×2倍效率〔比手工焊效率提高按1倍〕×130元/天.人=46800元社會效益：現(xiàn)場的吸收塔焊接質(zhì)量始終是鎮(zhèn)雄電廠施工現(xiàn)場的一大亮點(diǎn)，這無疑是最大的效益。中國十五冶在脫硫工程方面也積累了全國最大吸收塔的業(yè)績，和600MW機(jī)組脫硫工程的業(yè)績。中國十五冶金建設(shè)第七工程公司