提高长输管道下向焊焊接一次合格率

提高长输管道下向焊焊接一次合格率中石化集团第四建设公司管道公司表面文章硬功夫孔玮QC小组工程概况在甬---沪、宁长输管道嘉兴段施工中，我公司所承担施工的线路全长27KM。管道的材质、规格分别为L415∮762*10.3、X60∮762*11.9两种。管道的焊接采用下向焊，选用纤维素下向焊条φ4.0AWSE6010根焊，纤维素下向焊条φ4.0ASWE7010热焊填充盖面。焊接采用流水作业，每层焊道的施工由两名焊工同时施焊。另外长输焊接作业条件差,沿途穿越地段基本为水田，特别是嘉兴段要穿越28条河流和数条等级公路，这势必造成固定口数量的增加，施工条件的恶劣。同时此项工程正处于西气东输施工的同期阶段，投资少，但质量要求高，此项工程完成质量的好坏，直接影响到我公司后续长输工程的市场。FCC管道公司QC小组概况•我们浙江长输QC小组成立于2003年1月初，由7人组成。序号姓名性别年龄文化程度职务组内分工1孔玮男28大专技术员组长2杨学东男31中专质检工程师副组长3朱国斌男29中专技术员组员4迟立军男32中技电焊机组长组员5崔智男40中技电焊机组长组员6李国志男44高中一机组组长组员7王亮男30中技电焊组员8贾关荣女25大本资料员数据统计小组类型：现场型活动时间：2003年1月—8月FCC管道公司选题理由公司质量方针质量第一，持续改进，以向顾客提供优质工程/产品和完善的跟踪服务为己任下向焊焊接一次合格率达到90%以上（按焊口计算）涌—沪宁项目部目标课题现状确定课题我公司接触下向焊技术时间短,缺乏实际经验,在开工后第二天,因为焊接问题造成现场停工,焊接合格率仅有77.2%.提高下向焊焊接一次合格率FCC管道公司现状调查课题确定后，我们针对现状分阶段现场焊接质量分两次进行了调查。第一次于2003年1月4日对开工初始所焊接的全部焊口进行了焊接质量调查,在12月25日所焊接的7道焊缝中,RT检测3道，3道焊口均有返片。且所有7道焊口外观成型差：焊缝扭曲、焊道宽窄不一，焊缝高度高低不一，且个别部位焊肉低于母材，焊缝错边量超标。下图为小组活动前成型焊道。FCC管道公司FCC管道公司在以往装置工艺管道焊接均采用氩弧焊或氩电联焊,每道焊缝由1名焊工进行施焊,且由于焊工施焊经验丰富,向上焊手法熟练;而下向焊每层焊道2名焊工同时作业,且在焊缝底部不易长肉,由于管经大,外观成型不好.第二次调查是在连头口焊接高峰期，调查结果为裂纹缺陷出现较多。4月30日对沟下连头焊口进行调查，共检查69道,RT检测有6道裂纹口，且都产生在管子正仰脸位置。FCC管道公司两次调查，共检测了72道，不合项有15道，一次合格率仅为77.2%。为此，我们对焊接缺陷进行了统计，见下表。不合格项统计表序号缺陷名称频数（道）累计频数（道）比例（%）累计比例（%）1夹渣111141412裂纹92033.174.13未熔42414.888.94内凹2267.496.35气孔1273.7100合计27FCC管道公司根根根据据据统统统计计计表表表绘绘绘出出出排排排列列列图图图夹渣裂纹未熔内凹气孔频数N=2706080200251015202510040累计百分比%•从以上统计表及排列表可以看出,影响下向焊一次合格率的主要焊接缺陷为裂纹和夹渣。FCC管道公司目标值的确定及可行性分析目标值的确定根据甬—沪、宁项目部要求焊接一次合格率达到90%（以焊口计算）以上的方针目标，我们确定本次QC小组活动的目标为：下向焊焊接一次合格率达到92%。FCC管道公司目标值可行性分析•可行性一：电焊工上岗前，均经过正规的下向焊培训，具备上岗资格，且同期施工的上海项目焊工一次合格率较高。•可行性二：影响焊接一次合格率的主要缺陷为裂纹和夹渣，解决了主要问题目标即可实现。•可行性三：项目部对此工作非常重视，提供一切物质支持。•可行性四：业主和监理同意现场练兵。练兵试件为设计同材质和规格的管材以及施工用焊条。•结论通过上述分析，本小组认为目标值一定能够实现。FCC管道公司原因分析及要因确认原因分析通过本小组成员的认真分析，总结经验，对影响下向焊焊接一次合格率的主要问题“裂纹、夹渣”进行了原因分析FCC管道公司南方气候潮湿、雨水多、湿度大焊接作业坑泥泞、积水深焊材防护差•固定口因埋地管线长封堵不及时造成管内积水多下向焊技术手法不熟练对环境不适应焊机电流不稳定管端清理不干净采用挖掘机对口容易卸压错边量超差组对焊接设备落后清根不干净裂纹夹渣经验缺乏层间温度控制不好预热设备未使焊缝均匀受热作业坑深度不够FCC管道公司要因确认序号因素要因确认确认方法确认结果1下向焊技术不熟练因焊工下向焊操作时间短，培训焊接管线口径小，并且培训所使用焊条规格和现场实际供货不同，导致手法不熟练。调查确认要因2焊接材料防护差由于南方湿度大，阴雨天气多，焊条容易受潮，影响施焊质量。调查确认要因3对管端清理不干净要求焊工在施焊完后，彻底清除干净管端50mm内的油污、浮锈及熔渣现场调查非要因4组对焊接设备落后因无吊管设备，吊车进入现场困难。故采用挖掘机组焊。但挖掘机反斗处容易卸压，导致应力产生。调查确认要因5错边量超差对组对焊缝进行检测，部分错边量超过规范控制要求1.6mm现场调查非要因6焊接作业坑泥泞积水深由于嘉兴地下水位高，沿途线路经过地段大部分为水田、土质舒松，不利施工。采用排水和下垫草袋、木板的方法保证施焊环境干爽。现场调查非要因7作业坑深度不够在组对前将作业坑挖到要求深度就可解决.现场调查非要因8清根不干净经RT检测的焊口，出现夹渣等缺陷的原因，经开会讨论确认清根工作不到位。现场调查要因9焊接层间温度控制不好对层间温度控制不重视，导致层间温度不均匀，易产生缺陷。现场调查要因10固定口因埋地管线长封堵不及时造成管内积水由于工期紧，管线分段下沟，造成地下敞口管线多，因未在下沟前及时封堵，水易进入管内不易清除。现场调查要因11南方气候潮湿、雨水多，湿度大浙江属江南地带，雨水多、湿度大，影响焊接质量现场调查要因制定对策序号要因目标对策措施负责人实施日期1下向焊技术不熟炼焊工熟炼掌握下向焊技术，通过考核上岗进行现场练兵考核上岗进行现场练兵考核上岗孔玮1月12日2焊接材料防护差保证焊条的干燥加强对焊材的管理领用数量为当日工作量，焊接过程中要使用焊条筒对焊条进行外界隔离迟立军1月10日3组焊设备落后避免由于挖掘反斗卸压对组焊的影响，减少管材突然下沉导致的残余拉应力采取下垫装土草袋1、下垫装土草袋2、打底焊全部完成后松沟。李国志1月20日4清根不干净清根彻底，避免产生缺陷专人负责，责任到底每道焊口每层的清根工作由施焊焊工进行处理，对存在缺陷将落实到焊工崔智1月25日5焊接层间温度控制不好严格控制预热及层间温度加强层间温度的控制1、采用远红外线测温仪进行温控；2、由质检员同步进行监检杨学东1月10日6固定口因埋地管线长，管内积水状况多避免管内积水对焊接的影响指派专人负责排水工作，专人负责下沟管线的封堵工作。在管线下沟后及时封堵管口，避免地下水进入管线内；对于进水管线采用专入负责，用潜水泵将水抽出李国志、杨学东4月16日7南方气候潮湿，雨水多、湿度大将外界环境的影响减到最低采取有力措施，解决雨多、温度大问题每处焊道焊时皆设防风、雨棚，同时用烤把将棚内湿度降到最低朱国斌1月10日FCC管道公司对策实施实施一•针对下向焊焊工，提高技能，现场培训•1)重新对施工人员进行了技术交底，从理论上进行重点学习。并采用最合理的装配和施工工序。现场进行练兵、考核，考核合格者方可进行现场焊接。增加了焊工的紧迫感。试件选用现场用L415￠762×10.3螺旋钢管，焊条选用现场用￠4.0纤维素下向焊焊条，按焊道每层两名焊工同时施焊，按如下工艺流程施工：•管口清理坡口打磨组对预热根焊•清根热焊、填充清根盖面缓冷•层间温度控制•2)从天津调配经验丰富的熟练焊工进行指导、带动新手,•3)组织现有电焊工到上海长输项目进行学习并和我公司上海项目经验丰富焊工进行学习、讨论。•结论：通过上述方法在近半个月的时间内，浙江长输项目全部焊工通过了现场考核，对施工工艺加深了解，手法日渐纯熟，为焊接一次合格率的提高提供了好的前提条件。FCC管道公司实施二对策实施•加强焊材的管理•1）领用焊材时，每个焊工只能领取当日工作量所需焊材，一筒打开后，在当日必须使用完。避免了当日焊接施工后，剩余焊材由于潮湿空气而导致受潮。•2）在领取后，焊材全部放在焊条筒内，使用时再拿出，并马上关闭焊条筒，避免焊条接触潮湿空气时间过长。•3）对造成焊条浪费的焊工，将按项目部有关文件进行罚款处理。结论：通过严格管理和控制，降低了由于焊材原因而导致焊接缺陷增加，同时也降低了焊材的浪费。FCC管道公司实施三对策实施•利用现有设备，采取有利手段，减少负作用影响•由于采用挖掘机进行组焊施工，在组焊施工时反斗容易卸压导致应力的产生，而出现裂纹缺陷，经小组研究，采用如下工序以减少应力对焊道的影响：•1）在焊口组对合格、点焊完成后，根据管底距离管墩的高度、填塞装土草袋，避免由于管线悬空反斗突然卸压导致应力产生。然后再进行正式焊接。•2）在根焊完一遍且缓冷后，再松开挖掘机，杜绝在根焊完成后就松钩而导致拉应力的产生。FCC管道公司•上图为挖掘机组焊施工时图片•上图为下垫草袋的管线图片•挖掘机组焊施工时图片•结论：无论是在管线流水作业还是在固定口连头焊接工作中，很大程度上降低了由于挖掘机反斗卸压应力所致的裂纹缺陷的产生。实施四对策实施•解决清根不干净的问题•每层焊道由施焊焊工负责各自的清根工作。因每道焊口多人作业，为加强控制力度，对于每道返修口根据片位缺陷落实到具体焊工。并定期召开机组焊接一次合格率座谈会，总结期间的焊接合格率、缺陷及责任人。增强焊工的责任感和100元。FCC管道公司•下图为每层焊道的施工示意：•焊工的清根工作图片•结论：这样既节省了时间，也加快了焊接流水作业的速度。FCC管道公司实施五对策实施•加强层间温度控制•因本段长输管道管经大，预热进行焊接时，未受焊部位降温快，针对这一现象机组采用远红外线测温仪进行温控，且由质检员同时进行监检。1）在打底焊前，对焊缝两侧100mm范围内进行预热处理。预热温度控制在100～150℃。并同步进行温度检测。检测点需均匀从管四周抽取进行检测。2）对于层间温度的控制，每机组由电焊班长用测温笔对每道焊口进行层间温度控制，质检员随时用远红外线测温仪进行抽检，对温度低的部位及时用烤把进行加热处理，保证整个焊道的层间温度均匀。。FCC管道公司•结论：保证了预热温度和层间温度控制，将温度控制在允许•范围内。实施六对策实施FCC管道公司•指派专人负责排水、解决管线的封堵工作•固定口连接时因埋地管线长，封堵不及时，管内积水情况多，对管道焊接质量产生影响。针对此问题安排在管线下沟前及时封堵管口，避免地下水进入管线内；对于积水管线专人负责，用潜水泵将水抽出，处理完的管线当日及时进行连头工作。FCC管道公司•1）如下图所示，采用彩条布进行下沟管线的封堵工作，但下图中的封堵效果不是很好，容易渗水。对于此种方法适宜在管端口处再用土方进行二次封堵，避免水渗入管内。FCC管道公司•2）第二种方法如下图所示，采用铁皮管帽进行封堵。在管端口套入管帽，而后采用热收缩带进行密封。这种封堵方法效果好，保持时间长，但费用较高。FCC管道公司•3）在连头工作中，一是采用潜水泵尽可能将水排出管内（该工作专人负责）。但由于管线过长，不能保证管内余水在焊接时流至焊道的可能性。故在组对前，用少量软泥在管下端围成小围堰，高度不宜过高。该泥土在清管工作中会被带出管外。•结论：降低了施焊过程中，由于水的影响而导致的裂纹缺陷产生FCC管道公司实施七对策实施•采取有力措施，解决施工中雨多、湿度大问题针对南方气候潮湿，雨水多、湿度大的特点，要求各机组均要在焊道处搭设防风、雨棚，每个机组搭设10个防风雨棚，并且专人进行检查，否则不允许焊接施工。对不搭设防风雨棚而施工的机组，技术人员及质检员有权令其停工并在经济上进行处罚。在焊接前，最好用烤把对棚内进行烘干处理，把棚内湿度