降低卷制钢管回圆率--综合配套中队QC小组.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除降低卷制钢管回圆率 小组名称：钢管加工QC小组 单位名称：中国石油集团海洋工程有限公司海工事业部二零一六年一月二十七日目 录前言1一、小组概况2二、选题理由3三、现状调查4四、目标设定5五、原因分析5六、要因确定6七、制定对策13八、对策实施13九、检查效果16十、巩固措施17十一、总结和下一步打算18此文档仅供学习与交流降低卷制钢管回圆率前言：金属结构制造分公司隶属于中国石油集团海洋工程有限公司海工事业部，2009年10月建成投产，厂房建筑面积为54458m2。分公司具备加工海洋工程和船用各类强度材料、80mm板厚以下、610mm以上管径范围、板幅3m的板材卷制、焊接、接长能力，最大接长长度为50m。亚马尔项目主要是钢结构预制，组装，其中钢管加工1600余节。主要工序包括预弯、卷制、组对焊接、回圆。（见下图1、图2、图3、图4、） 图1预弯工序 3组对完成工序 图2卷制工序 图4回圆工序一、小组概况小组名称钢管加工QC小组注册编号HG-01-2015课题名称减少卷制钢管回圆率成立时间2015.5.28课题类型现场型活动时间2015.06.01-2015.11.10小组人数（10人）10 当 年活动次数4近三年获奖情况序号成员姓名年龄文化程度职务、职称组内分工备注1刘新泽41本科经理、高级工程师活动顾问2杨波45大专队长、高级工召集主持活动活动策划、现状调查3袁雷29本科副队长、助理工程师活动制定、原因分析、记录4王有俊51技校气焊工、高级工收集数据信息5陈洪志46技校气焊工、高级工收集数据信息6龙岩29本科技术员、中级工程师负责成果发布7唐景鑫28本科安全员、助理工程师现场实施8宋东超29本科天车工、助理工程师负责活动记录9王阳亮28大专起重工实施对策10刘洪汝28技校铆工效果验证专业术语回圆：焊接完成的钢管，椭圆度超差，使用卷板机滚压使其椭圆度在允许误差范围内。回圆量：卷板机对焊接超差单节管进行回圆的数量。回圆率：回圆数量与焊接完成单节管总量的比值。二、选题理由在进行制管作业过程中，对于焊接完成的单节管，亚马尔项目技术规范要求椭圆度控制在6mm以内，以往卷制焊接完成的钢管椭圆度基本都超差，需要使用卷板机进行回圆作业，而回圆工作占用了桥式起重机、卷板机等设备，严重制约生产进度，增加人工机械成本，根据亚马尔项目施工进度要求，通过分析，必须将回圆率降低至70%以下，才能满足施工需求，进而产生我们要研究的课题：降低卷制钢管回圆数率。为了使活动有计划、有目的、有步骤的如期完成。我们制订了活动计划表：表1 活动计划表阶段 时间 项目2015年6月7月8月9月10月11月P选定课题现状调查原因分析 D制定对策对策实施C检查效果A巩固措施 计划进度 实际进度 制表人：袁雷 制表时间：2015.06.05三、现状调查YAMAL项目前期（4月-5月），跟踪钢管卷制306节，对306节钢管回圆率进行统计，仅20节不需回圆，平均回圆率93.45%（见表2、图5），回圆工作不仅占用了人工，还占用了桥式起重机、卷板机等设备（见表2），严重制约了生产进度，浪费人力、物力，为保障工程项目进度，节约成本，需要进一步降低回圆率。表2 4-5月回圆率统计表月份卷制焊接完成量回圆数量回圆率41049894.2%519217892.7%5月4月 图5 4-5月回圆率统计图 制图表人：袁雷 制图表时间：2015.06.10表3 回圆作业占用设备、人员跟踪表作业项目占用桥式起重机时间（20T)/h占用卷板机时间/h占用人员数量/个回圆作业223 制表人：袁雷 制表时间：2015.06.10四、设定目标4.1目标：将回圆率降低至70%（见图6）。回圆率（%） 回圆率 图6 制图人：袁雷 制图时间：2015.06.124.2可行性分析：1） 原钢管回圆率过高，生产效率低，生产成本大，若降低回圆率，可以节约人员、设备和工期，减少人工、机械费，缩短生产工期，达到节约成本增加效益的目的。2） 通过前期外厂同生产条件钢管加工调查，外厂回圆率能够控制在60%左右；3）多年丰富经验的操作和技术人员。通过以上分析降低回圆率是可行的。 五、原因分析通过前期项目卷管作业数据资料积累，及外厂考察跟踪，小组成员采用头脑风暴法，从人、机、料、法、测量五大因素进行研究分析，分析情况见因果分析图7。料法人卷制次数少焊接方法、参数不合适回弹量大操作不正确椭圆度大焊接技术水平低材质不同 回圆率高测量误差大下辊间距大钢板受压不均匀测量工具精度差加压力大预弯弧度不合适机测量 图7 因果分析图 制图人：袁雷 制图时间：2015.06.20从因果图中共找出7个末端因素 。1）操作不正确2）预弯弧度不合适3）下辊间距大4）卷制次数少5）焊接方法、参数不合适6）回弹量大7）测量工具精度差 六、要因确定 6.1 操作不正确现场确认：现场观察油压机、卷板机和焊机3名操作人员，是否完全按照操作规程作业，通过2天跟踪观察考核，3名操作人员经验丰富，操作熟练、正确，经观察考核确定操作不正确不是要因。6.2预弯弧度不合适以预弯弧度作为变量，跟踪卷制管段50节，理论直径800mm，板厚30mm，预弯弧长300mm。结合以往经验，选择参数（见表4）表4 不同预弯弧度跟踪表理论直径略小于理论直径800mm780mm焊接参数焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）490-52030-33580-600490-52030-33580-600卷制次数88下辊间距880mm880mm制表人：龙岩 制表时间：2015.06.30纵缝组对处 图7组对测量图 图8现场测量图按照理论直径预弯，参数参见表4，进行卷制数据跟踪记录，首批25根管段，卷制之后，进行3点（、）测量（见图7、8），纵缝组对处()椭圆度集中在8-10mm，其它两点在6mm以内，焊接完成后纵缝处()大部分椭圆度8-10mm，回圆率94%。 改变预弯直径，将预弯直径略小于卷制直径，其它参数不变，跟踪卷制25根钢管，卷制之后，进行3点（、）测量，纵缝组对处()椭圆度集中在8-9mm，其它两点在6mm以内，焊接完成后纵缝处()椭圆度改变，回圆率86%。两种不同预弯直径，回圆率不同，具体情况见图9。 图9 预弯弧度不同回圆率统计图 制图：龙岩 制图时间：2015.06.30 通过上述跟踪统计预弯弧度略小于理论预弯弧度是降低回圆率的要因。 根据以往经验，预弯弧度大于卷制直径，焊接完成后变形较大，回圆比较困难，影响回圆效率，因此未进行追踪。6.3 下辊间距大下辊间距改变，跟踪卷制管段50节，具体参数见表5。 表5 不同下辊间距跟踪表 预弯弧度780mm焊接参数焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）490-52030-33580-600490-52030-33580-600卷制次数88下辊间距880 mm610 mm 制表：陈洪志 制表时间：2015.07.10分别对两种不同下辊间距进行跟踪，各卷制25节，操作参数均按表5进行，下辊间距880mm，跟踪的25节管段，21节需要回圆，回圆率85%。下辊间距610mm，跟踪的25节管段，13节需要回圆，回圆率52%。回圆率跟踪情况见图10880610 图10 不同下辊间距回圆率 制图：陈洪志 制图时间：2015.07.10通过跟踪分析，下辊间距变小，回圆率降低至52%，可以确定下辊间距是降低回圆率的要因。6.4 卷制次数少卷制次数改变，跟踪卷制管段100节，具体参数见表6。表6 不同卷制次数跟踪表 预弯弧度780mm焊接参数焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）490-52030-33580-600490-52030-33580-600卷制次数1212下辊间距880 mm610 mm 制表：唐景鑫 制表时间：2015.07.25预弯弧度按照略小于理论直径预弯，卷制次数增加至12次，焊接参数不变参见表6，下辊间距880mm，卷制50根管段，卷制之后，进行3点（、）测量，纵缝组对处()椭圆度集中在8-10mm，其它两点在6mm以内，焊接完成后纵缝处()椭圆度大部分集中在8-10mm，回圆率统计85%。预弯弧度按照略小于理论直径预弯，卷制次数12次，焊接参数不变，下辊间距610mm，卷制50根管段，卷制之后，纵缝组对处椭圆度基本保持在7-9mm，其它2点测量均在允许范围内，焊接完成后纵缝处椭圆度7-10mm，焊后回圆率51%。610880 图11 卷制12次回圆率统计图 制图：唐景鑫 制图时间：2015.07.25 通过与6.3跟踪结果对比，卷制次数由8次增加至12次，下辊间距880mm,回圆率同为85%，下辊间距610mm，卷制次数由8次增加至12次，回圆率变化微小，综合分析，卷制次数不是影响回圆率的要因。6.5 改变焊接参数，其它参数不变，跟踪卷制管段100节。表7 焊接参数变化跟踪表 预弯弧度780mm焊接参数焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）490-52030-33610-660530-58030-33580-600卷制次数88下辊间距880 mm880 mm 制表人：袁雷 制表时间：2015.08.10预弯弧度按照略小于理论直径预弯，卷制次数8次，焊接电流改变，参见表6，卷制50根管段，卷制之后，纵缝组对处椭圆度基本保持在7-9mm，其它2点测量均在允许范围内，焊接完成后纵缝处椭圆度7-10mm，回圆率仍在93%。预弯弧度按照略小于理论直径预弯，卷制次数8次，焊接速度改变，其它不变，卷制50根管段，卷制之后，纵缝组对处椭圆度基本保持在7-9mm，其它2点测量均在允许范围内，焊接完成后纵缝处椭圆度7-10mm，回圆率仍在93%。通过跟踪分析，焊接参数不是回圆率的要因。6.6 回弹量大本次卷制钢管是同一材质，同一规格，按照相同参数完成卷制焊接，共计20节，对焊接完成的钢管放置1天进行椭圆度测量，记录。完成后再放置1天，重新进行测量，椭圆度没有发生任何改变，回弹量相同。因此，回弹量不是影响回圆率的要因。6.7 测量工具精度差所有测量工具都是统一鉴定合格，并定期检定，测量精度统一，进行测量时都是使用检定合格的工具，可以排除测量工具精度差的因素。 通过要因分析，我们归纳如下：表8 要因分析表NO要因是否要因1操作不正确否2预弯弧度是3下辊间距是4卷制次数否5焊接参数否6回弹量大否7测量精度差否 制表：袁雷 制表时间：2015.08.15我们找出预弯弧度、下辊间距是影响回圆率的2个要因。七、制定对策我们针对要因，根据5W1H制定对策表如下：表9 要因对策表序号要 因对 策目 标措 施地点负责人完成时间1预弯弧度通过实验调节预弯弧度通过实验找出合适的预弯弧度通过控制油压机加压力改变预弯弧度金属车间王有俊2015.09.012下辊间距跟踪同规格2种不同下辊间距的卷板机找出降低回圆率合适的下辊间距跟踪2台设备数据统计分析金属车间袁雷2015.09.15 制表人： 袁雷 制表时间：2015.08.18八、对策实施对策措施一：预弯弧度略小于理论预弯弧度分别为780mm、750mm，对过程进行跟踪，数据统计。目的：找出合理的预弯弧度指标：回圆率降低至85%方法：对两种预弯弧度进行专人跟踪记录，对记录数据分析。时间：2015.8.18-2015.09.01人员：王有俊、宋东超过程：安排2人专门对100根管段预弯弧度跟踪，操作人员严格按照表10参数进行操作，1人对预弯直径780mm的50节管段跟踪，记录预弯次数、预弯压力；1人同样的方法跟踪预弯直径750的50节管段，最后将两者回圆数量进行统计。表10 预弯弧度跟踪表理论直径略小于理论直径780mm750mm焊接参数焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）490-52030-33580-600490-52030-33580-600卷制次数88下辊间距880mm880mm 制表人： 袁雷 制表时间：2015.08.18效果或结论：采用预弯弧度780mm的回圆率为84%，预弯弧度750mm的回圆率95%，回圆速度慢，预弯弧度过小则不能降低回圆率，反而延长回圆时间。因此预弯采用略小于理论直径，可以降低回圆率，过小则不能降低回圆率。 对策措施二：跟踪同样加工能力的两台卷板机，下辊间距分别为800mm和610mm，跟踪同规格管节卷制。目的：找出合适的下辊间距。指标：回圆率降低到70%。方法：对两种下辊间距的卷板机进行专人跟踪记录，对记录数据分析。时间：2015.09.02-2015.09.15。人员：袁雷、陈洪志。过程：QC小组安排2名专人对两种下辊间距进行专门跟踪，操作人员严格按照表11参数进行，对过程回圆数量进行统计。 表11 下辊间距跟踪表 预弯弧度780mm焊接参数焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）焊接速度（mm/min)电压 （V）电流 (A）490-52030-33580-600490-52030-33580-600卷制次数88下辊间距880mm610mm制表人： 袁雷 制表时间：2015.09.02跟踪统计见下图表（图表12）： 表12 不同下辊间距回圆率统计表下辊间距卷制焊接完成量回圆数量回圆率610502550%880504284% 图12 制图表人： 袁雷 制图表时间：2015.09.13效果或结论：下辊间距为880mm，回圆率为84%，下辊间距610mm，回圆率50%，通过分析，卷制同一管径、同一厚度的管节，下辊间距越小，回圆率越低。九、检查效果通过数据分析对于此次卷制钢管预弯弧度略小于理论预弯直径可以降低回圆率，效果见活动前后情况（见图13）图13 活动前后回圆率目标值折线对比图 制表人： 袁雷 制表时间：2015.08.29下辊间距变化，通过分析汇总，将活动前后回圆率进行总结分析，见下图（图14）：回圆率（%）70%93% 50% 活动前 目标值 活动后 目标 图14活动前后回圆率目标值柱状对比图制图人：袁雷 制图时间：2015.9.14经济效益：（1） 直接经济效益：自效果活动开展后，共完成管段卷制300节，回圆率由93.45%降低至50%，回圆管段由280节降低到150节，130节管段不需回圆，按照每天回圆16根管段，可节约8天，每天节约3个操作人工，操作人员按300元/天计算，节约人工成（300X3X8=7200元），20T桥式起重机549元/台班，节约桥式起重机成本（8X549=4392),60卷板机1258元/台班，节约卷板机成本（8X1258=10064元），总计节约成本21656元。（2） 间接经济效益：回圆率降低，使得钢管卷制工期提前8天，为后续项目施工赢得了充足空间，按照亚马尔正常施工，每天加工钢管20节，每节重约：1.8T，每天完成钢材加工36T，8天加工钢材288T，按照亚马尔项目成本控制指标分解表（见表13），节约成288X2213.94=637614.72元。（3） 总效益：直接经济效益+间接经济效益=21656+637614.72=659270.72元。表13 每吨钢材加工价格分解表 单位：元人工辅材起重运输设备车间设备合计1444317.659.7392.642213.94 制表人