提高鋼內筒鈦鋼復合板焊接質量一次合格率

河南省第二建設集團有限公司第22頁共22頁提高鋼內筒鈦鋼復合板焊接質量一次合格率小組名稱：

小蜜蜂QC小組

小組注冊編號：

YEJ-2015-23-02

課題注冊編號：

YEJ-KT-2015-02

課題類型：

現(xiàn)場型

撰

稿

人：

趙新亮河南省第二建設集團有限公司目錄一、工程概況………3二、小組簡介………3三、課題選擇………4四、現(xiàn)狀調查………5五、設定目標……………………6六、分析原因……………………7七、要因確認…………………8八、制定對策……………………17九、對策實施……………………17十、效果檢查……………………19十一、制定鞏固措施…………21十二、總結及今后打算…………21一、工程概況神華寧煤400萬噸/年煤炭間接液化項目位于寧夏回族自治區(qū)寧東能源化工基地，其動力站裝置2#煙囪混凝土外筒高232.5米，±0.000米標高處外筒直徑28米，232.5米標高處外筒直徑19米，煙囪內部設7層鋼平臺，頂標高分別為19.35米、60米、105米、140米、175米、210米、230米，煙囪內部設置3管鋼內筒，內筒直徑均為6米，1#筒高度4.9米~240米，2#、3#筒高度18.35米~240米，三個鋼內筒60米以上部分均懸掛于210米平臺，60米以下部分懸掛于19.35米平臺，鋼內筒采用鈦鋼復合板，厚度8＋1.2mm（局部加強位置厚度為20＋1.2mm）。二、小組簡介表2-1（一）小組基本情況小組名稱小蜜蜂QC小組課題名稱提高鋼內筒鈦鋼復合板焊接質量一次合格率小組成立時間2014年8月15日課題類型現(xiàn)場型小組活動時間2014年8月15日-2015年10月15日小組所屬項目部神華寧煤動力站煙囪項目部小組活動人數(shù)10表2-2（二）小組成員簡介序號姓名性別年齡職務技術狀況職務組內分工1孫磊男33項目經理工程師組長全面負責2趙新亮男32技術負責人工程師副組長技術指導3秦善男37生產經理工程師副組長施工協(xié)調4張文豪男25質檢員技術員組員成果整理5陳化行男23施工員技術員組員活動實施6陸金林男45施工隊隊長技術員組員活動實施7王海朋男39焊接組員焊工組員活動實施8陳明男35焊接組員焊工組員活動實施9劉彬男28焊接組員焊工組員活動實施10劉漢國男40焊接組員焊工組員活動實施制表人：趙新亮制表日期：2014.08.15三、選擇課題因目前濕法脫硫工藝的影響，致使電廠的煙氣排放裝置煙囪受濕煙氣的腐蝕作用非常厲害，近年來煙囪普遍采用混凝土外筒加鋼內筒排煙筒形式，這就要求內筒必須具備良好的防腐蝕性能，而較多選用的材料為鈦鋼復合板，即基板加鈦板內襯層，這樣鋼內筒耐腐蝕性有了很大提高，但是在施工過程中由于兩塊鈦鋼復合板拼接處為兩種金屬材料連接，勢必會影響整個鋼內筒的整體防腐蝕效果。部位檢查情況基板橫縫基板縱縫鈦板橫縫鈦板縱縫取樣總數(shù)（米）180120180120合格點176117177116合格率（%）97.797.598.396.7平均一次合格率（%）97.55我們對鈦鋼復合板焊接質量進行檢查，小組經討論決定以1米焊縫為一個部位，焊縫上有一點不合格即該部位不合格。小組在制做場地取樣10節(jié)鋼內筒的橫縫和縱縫為樣本進行統(tǒng)計，數(shù)據(jù)見下表3-1。鋼內筒焊接一次合格率統(tǒng)計表表3-1鋼內筒焊接一次合格率統(tǒng)計表制表人：趙新亮制表時間：2014.10.20制表人：趙新亮制表時間：2014.10.20提高鋼內筒焊接質量一次合格率96.7%98.3%97.596.7%98.3%97.5%97.7%鋼內筒焊接質量可繼續(xù)提高為保證鋼內筒鈦板焊接質量，還必須再提高其焊接合格率，因此，我們確定本次活動課題為《提高鋼內筒焊接質量一次合格率》。四、現(xiàn)狀調查為了找出影響鋼內筒焊接質量的原因所在，我們對缺陷進行了分類，具體數(shù)據(jù)如下：表4-1鋼內筒復合板焊接質量缺陷統(tǒng)計表缺陷種類氣孔夾鎢氧化裂紋其他合計鈦板橫縫322618352基板橫縫242819154鈦板縱縫352521256基板縱縫342318250累計1115102768212制表人：陳化行日期：2014.10.20表4-2影響鋼內筒焊縫合格率問題調查頻數(shù)統(tǒng)計表序號缺陷頻數(shù)（點）累積頻數(shù)累計頻率（%）A氧化10210248B裂紋7617884C夾鎢1519391D氣孔1120496E其它8212100制表人：陳化行日期：2014.10.20根據(jù)統(tǒng)計表，繪制排列圖如下：累計頻率（%）累計頻率（%）N=2129691頻數(shù)（點）

N=2129691頻數(shù)（點）

848448481020氣孔夾鎢其他裂紋8111576 10080604020氧化0200150100501020氣孔夾鎢其他裂紋8111576 10080604020氧化020015010050影響鋼內筒鈦鋼復合板焊接質量因素排列圖影響鋼內筒鈦鋼復合板焊接質量因素排列圖圖4-1圖4-1制圖人：陳化行日期：2014.10.20調查結論：從表中可以看出，氧化和裂紋是影響鋼內筒鈦鋼復合板焊接一次合格率的主要因素，占總數(shù)的84%，因此要提高焊接合格率必須解決氧化和裂紋問題。五、設定目標根據(jù)現(xiàn)狀調查，鋼內筒鈦鋼復合板焊接一次合格率平均97.55%，氧化和裂紋不合格率占不合格焊縫的84%，根據(jù)以上數(shù)據(jù)我們可得（1-97.55%）×84%=2.1%97.55%+2.1%=99.65%目標確定：鋼內筒鈦鋼復合板一次焊接合格率99.65%。99.65%97.55%99.65%97.55%圖5-1目標對比圖制圖人：陳化行日期：2014.10.20六、分析原因氧化針對氧化和裂紋對鋼內筒鈦鋼復合板焊接合格率存在較大的影響，小組開展了全面的分析討論，運用頭腦風暴法，研究各種相關因素，繪制因果圖如下：氧化人測環(huán)法料機人測環(huán)法料機卷制過程中未隔離防護鈦材焊前被污染卷制過程中未隔離防護鈦材焊前被污染包裝損壞焊接時氬氣保護不當焊接線能量大焊工缺乏專業(yè)培訓包裝損壞焊接時氬氣保護不當焊接線能量大焊工缺乏專業(yè)培訓未監(jiān)測環(huán)境因素焊接時保護不到位環(huán)境溫度濕度影響焊接時的線能量技術不熟練鈦材受污染原材不潔凈 未監(jiān)測環(huán)境因素焊接時保護不到位環(huán)境溫度濕度影響焊接時的線能量技術不熟練鈦材受污染原材不潔凈 環(huán)境濕度大于90%環(huán)境濕度大于90%影響影響鋼內筒鈦鋼復合板焊接質量因果圖（一）制圖人：陳化行日期：2014.10.20吊運過程中未采取保護措施裂紋吊運過程中未采取保護措施裂紋人機料焊縫高度低于母材原材料不合格人機料焊縫高度低于母材原材料不合格技術交底不清技術交底不清未使用鈦絲填焊鈦材受污染操作不當未使用鈦絲填焊鈦材受污染操作不當原材料入場檢測原材料入場檢測環(huán)境溫度濕度影響制度方法不健全制度方法不健全機具選用不當未監(jiān)測環(huán)境未建立相應制度機具選用不當未監(jiān)測環(huán)境未建立相應制度未執(zhí)行材料存放領用制度環(huán)境溫度低于0度未執(zhí)行材料存放領用制度環(huán)境溫度低于0度環(huán)測法環(huán)測法影響影響鋼內筒鈦鋼復合板焊接質量因果圖（二）制圖人：陳化行日期：2014.10.20七、要因確認2014年11月10日由組長孫磊帶領小組成員對12條末端因素進行分析，確定和驗證要因。表7要因確認計劃表序號末端因素確認內容確認方法標準負責人時間1焊工缺乏專業(yè)培訓是否進行了培訓現(xiàn)場調查焊工培訓合格持證上崗趙新亮2014年11月11日2技術交底內容及交底范圍現(xiàn)場調查交底要符合要求趙新亮2014年11月12日3焊接時氬氣保護不當氬氣有效保護現(xiàn)場驗證焊絲熔化區(qū)得到有效保護陳化行2014年11月12日4鈦材焊前被污染鈦材焊前是否清潔現(xiàn)場驗證焊前確認無灰塵陳化行2014年11月13日5吊運過程中未采取保護措施是否采取措施現(xiàn)場驗證與鈦材接觸的吊具進行隔離張文豪2014年11月10日6卷制過程中未隔離防護是否采取隔離防護現(xiàn)場驗證與鈦材接觸的輥筒進行隔離張文豪2014年11月12日7原材料不合格質量證明及入場檢測現(xiàn)場調查符合技術標準規(guī)范張文豪2014年11月11日8未執(zhí)行材料存放領用制度材料管理制度及執(zhí)行情況現(xiàn)場調查制度齊全并按照執(zhí)行陳化行2014年11月12日9焊縫高度低于母材焊接過程使用鈦絲填焊現(xiàn)場驗證焊縫焊道高于鈦貼條陳化行2014年11月12日10焊接線能量大焊機電流在120~145A現(xiàn)場驗證焊縫無氧化變色陸金林2014年11月14日11環(huán)境溫度低于0度焊接環(huán)境溫度大于0℃現(xiàn)場測量溫度符合要求張文豪2014年11月12日12環(huán)境濕度大于90%焊接環(huán)境濕度小于90%現(xiàn)場測量濕度符合要求張文豪2014年11月12日制表人：陳化行日期：2014.02.01要因確認一：末端因素：焊工缺乏專業(yè)培訓確認方法：現(xiàn)場調查驗證人：趙新亮驗證時間：2014年11月11日確認標準：施工人員培訓合格，持證上崗，掌握鈦焊接技術要點。確認過程：本工程為我煙塔公司施工的第一座三管鋼內筒煙囪，項目部及公司各級領導都非常重視，要求焊接人員必須具備鈦材焊接技術及證件，且具備鈦板焊接經驗。通過檢查，小組確認所有焊接人員具備操作證件及入場證件。在焊接前經過了鈦板廠家進行培訓，并考試合格后進場施工。結論：非要因要因確認二：末端因素：技術交底不清確認方法：現(xiàn)場調查驗證人：趙新亮驗證時間：2014年11月12日確認標準：交底內容涵蓋從鈦板卷制、運輸、安裝、清理、焊接全過程，所有技術要點清晰明確。確認過程：通過查閱煙囪鋼內筒鈦鋼復合板技術交底文件，所有施工人員參加了由業(yè)主、監(jiān)理、廠家代表、項目部參與的技術交底會議，交底內容涵蓋從鈦板卷制、運輸、安裝、清理、焊接全過程，所有技術要點清晰明確。結論：非要因要因確認三：末端因素：焊接時氬氣保護不當確認方法：現(xiàn)場驗證驗證人：陳化行驗證時間：2014年11月12日確認標準：氬氣在焊接過程中對焊縫有效保護確認過程：進入現(xiàn)場的氬氣均有合格證，純度達到要求。與供應單位簽訂質量保證協(xié)議，確保所有氬氣符合要求。焊接機具班前檢查，氣帶及焊槍進行檢查，發(fā)現(xiàn)有漏氣現(xiàn)象立即更換。結論：非要因要因確認四：末端因素：鈦材焊接前被污染確認方法：現(xiàn)場驗證驗證人：陳化行驗證時間：2014年11月13日確認標準：鈦材焊接前保持清潔確認過程：鋼內筒施工環(huán)境惡劣，粉塵較多，清理好的鈦材易受污染，污染物中的碳、氮、氧、氫等元素在焊接過程中因高溫被吸收，容易造成裂紋。在現(xiàn)場施焊過程中檢查，6名焊工中有一名工人焊接的焊縫出現(xiàn)裂紋，檢查其焊前鈦條未清理干凈。受污染的鈦條易出現(xiàn)裂紋缺陷。焊縫經過PT滲透檢測出現(xiàn)的裂紋焊縫經過PT滲透檢測出現(xiàn)的裂紋結論：要因要因確認五：末端因素：吊運過程中未采取保護措施確認方法：現(xiàn)場驗證驗證人：張文豪驗證時間：2014年11月10日確認標準：吊運過程全程防護確認過程：吊運過程全程有人監(jiān)護。鈦鋼復合板吊運過程與吊具接觸點均設防護。吊裝用的板夾與鈦板接觸面使用銅板防護吊裝用的板夾與鈦板接觸面使用銅板防護吊裝用的板夾與鈦板接觸面使用銅板防護吊裝用的板夾與鈦板接觸面使用銅板防護結論：非要因要因確認六：末端因素：卷制過程中未隔離防護確認方法：現(xiàn)場驗證驗證人：陳化行驗證時間：2014年11月12日確認標準：卷制過程中全程防護確認過程：卷板機輥筒上包裹厚塑料膜，保證了卷制過程鈦面不受污染。卷板時，全程有專人負責保證不污染鈦板。卷板機輥筒使用厚塑料膜包裹防止污染鈦板卷板機輥筒使用厚塑料膜包裹防止污染鈦板結論：非要因要因確認七：末端因素：原材料不合格確認方法：現(xiàn)場調查驗證人：張文豪驗證時間：2014年11月11日確認標準：原材料經過檢驗，有質量證明文件。確認過程：鈦絲、鈦條及鈦板進場均有合格證明文件。進場后，經過甲方抽檢均為合格。業(yè)主專業(yè)檢測人員對入場的鈦板進行檢測業(yè)主專業(yè)檢測人員對入場的鈦板進行檢測結論：非要因要因確認八：末端因素：未執(zhí)行材料存放領用制度確認方法：現(xiàn)場調查驗證人：張文豪驗證時間：2014年11月12日確認標準：制定材料保管及領用制度并嚴格執(zhí)行。確認過程：焊材、板材等原材料有專門存放處，并配備了專業(yè)管理人員。制定了《焊材領用及回收制度》，完善領用程序，按照要求填寫領用及回收記錄。結論：非要因要因確認九：末端因素：焊縫高度低于母材確認方法：現(xiàn)場驗證驗證人：張文豪驗證時間：2014年11月12日確認標準：焊縫高度是否低于母材。確認過程：現(xiàn)場外觀驗收，抽查10處焊縫低于母材的位置，其中2點有肉眼可見裂紋，有1點做PT檢測發(fā)現(xiàn)微觀裂紋。焊縫低于母材處缺陷焊縫低于母材處缺陷結論：要因要因確認十：末端因素：焊接線能量大確認方法：現(xiàn)場驗證驗證人：陳化行驗證時間：2014年11月14日確認標準：焊接電流控制在120~145A，焊接時未出現(xiàn)停頓。確認過程：現(xiàn)場抽查10段氧化嚴重的焊縫，有6段是因焊接速度慢（熔合不好處停留時間長），有4段是因焊接電流大（145A以上）造成焊接線能量過大引起的。焊接線能量大造成焊縫溫度過高，鈦板受熱氧化。熔焊時由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱量，稱為焊接線能量。線能量的計算公式：q=IU/υ式中：I—焊接電流AU—電弧電壓Vυ—焊接速度cm/sq—線能量J/cm因焊接線能量受影響的焊縫及停留時間長被氧化的缺陷因焊接線能量受影響的焊縫及停留時間長被氧化的缺陷結論：要因要因確認十一：末端因素：環(huán)境溫度低于0℃確認方法：現(xiàn)場測量驗證人：陳化行驗證時間：2014年11月12日確認標準：工作環(huán)境溫度高于0℃。確認過程：月份891011平均溫度℃2215.79.42.1統(tǒng)計寧東月平均溫度?，F(xiàn)場測量平均溫度如下表。結論：非要因要因確認十二：末端因素：環(huán)境濕度高于90%確認方法：現(xiàn)場測量驗證人：陳化行驗證時間：2014年11月12日確認標準：環(huán)境濕度低于90%。確認過程：檢測環(huán)境濕度。通過現(xiàn)場的濕度計測量，環(huán)境濕度見下表。月份8月9月10月11月相對濕度%51484541結論：非要因八、制定對策針對確定的要因，制定對策表。表8對策表序號要因對策目標措施執(zhí)行地點負責人完成期限1鈦材焊前受污染焊前對鈦材進行清理鈦材在焊前保持清潔率100%1、鈦絲及鈦條使用前用丙酮溶液和干凈棉布清理。2、貼鈦條前清理焊縫上下左右位置。施工現(xiàn)場陳化行2014年11月15日至所有焊接完成2焊縫高度低于母材加大焊縫高度控制檢查焊縫高度大于母材，所有焊縫高度符合要求。1、焊接時務必使用足夠的鈦絲熔于焊縫處。2、對每條焊縫進行檢查控制。施工現(xiàn)場陸金林2014年11月15日至所有焊接完成3焊接線能量大減小焊接線能量控制焊接電流在120~145A之間。1、不得隨意加大焊接電流。2、調整焊機電流，并監(jiān)督焊工操作。施工現(xiàn)場陸金林2014年11月15日至所有焊接完成制表人：陳化行日期：2014.11.15九、對策實施對策實施一根據(jù)制定的對策表，我們小組在活動中及時按對策表進行實施，落實各項對策：對策實施一：焊前對鈦材進行清理11月15日，小組成員討論決定在鋼內筒組對平臺配備丙酮溶液和干凈棉布，及時清理被污染的鈦條及鈦絲。清洗鈦絲及鈦條用的丙酮稀釋液槽清洗鈦絲及鈦條用的丙酮稀釋液槽圖9-1鈦材酸洗清理照片圖9-1鈦材酸洗清理照片11月18日，焊工劉漢國在貼1#鋼內筒第10節(jié)水平貼條時用丙酮溶液把焊接部位仔細擦洗干凈，由劉彬進行點焊。進行過清理的鈦條進行過清理的鈦條圖9-2鋼內筒鈦條焊接圖9-2鋼內筒鈦條焊接11月20日焊工王海朋焊接前用丙酮溶液把焊絲擦洗干凈。實施效果：11月15日至11月30日，鋼內筒預制焊接完成25節(jié)，共約750米鈦焊縫，PT檢測只有1處出現(xiàn)裂紋缺陷，合格率達到99.9%。對策實施二加大焊縫高度控制檢查對策實施二11月15日召開技術質量會，組長孫磊在會上著重強調焊接時及時填充焊絲的重要性，要求焊接時務必使用足夠的鈦絲熔于焊縫處，此項內容作為對焊工考核的重要標準必須執(zhí)行到位。焊絲填充后焊縫飽滿圓潤且均高于母材。焊絲填充后焊縫飽滿圓潤且均高于母材。圖9-3鋼內筒鈦焊縫圖9-3鋼內筒鈦焊縫由專人負責現(xiàn)場監(jiān)督，對每條焊縫進行檢查控制，發(fā)現(xiàn)一處不按規(guī)定執(zhí)行的焊工嚴厲考核，再次發(fā)現(xiàn)后清退出場。實施效果：焊后經檢查，所有焊縫高度符合要求。對策實施三對策實施三減小焊接線能量焊接工藝規(guī)程規(guī)定鈦板焊接電流控制在120~145A，小組成員通過討論認為焊工采用大電流很容易產生氧化缺陷，因此規(guī)定焊接過程不得超過145A，由施工隊長陸金林調整焊機電流，并監(jiān)督焊工不得使用高于145A的電流進行施焊。實施效果：鋼內筒貼鈦條時與鈦板緊密結合，11月15日至20日對焊接的鈦條進行檢查，所有貼條貼合緊密無縫隙，焊接流暢無停留，通過檢測無氧化缺陷。焊縫無氧化，未受到焊接線能量的影響，焊接流暢無停留。焊縫無氧化，未受到焊接線能量的影響，焊接流暢無停留。圖9-4鋼內筒鈦焊縫圖9-4鋼內筒鈦焊縫十、效果檢查通過開展小組活動，我們對采取措施后缺陷數(shù)量進行統(tǒng)計分析，以檢測的鋼內筒焊縫長度3800米為樣本，共檢查3800處，不合格處計11處，見表10-1。表10-1活動后鋼內筒焊縫問題調查頻數(shù)統(tǒng)計表序號缺陷頻數(shù)（點）累積頻數(shù)累計頻率（%）A氧化5545.4B裂紋3872.7C夾鎢1981.8D氣孔11090.9E其它111100制表人：陳化行日期：2014.11.20表10-2活動前后焊縫缺陷對比表序號缺陷活動前活動后A氧化205B裂紋103C夾鎢41D氣孔21E其他21制表人：陳化行日期：2014.11.20圖10-1活動前后缺陷對比圖制圖人：陳化行日期：2014.11.20圖10-1制圖人：陳化行日期：2014.11.圖10-1活動前后缺陷對比圖制圖人：陳化行日期：2014.11.20以檢測的鋼內筒焊縫長度3800米為樣本，不合格處11處，得出活動后我們的鋼內筒鈦鋼復合板焊接一次合格率為（3800-11）÷3800×100%=99.7%。經濟效益通過此次活動有效的減少了鈦鋼復合板焊縫的不合格點數(shù)，減少了返工，縮短了工期，節(jié)約材