降低锅炉管焊接返修率

降低锅炉管焊接返修率第1页/共45页降低锅炉管焊接返修率新疆油田公司机械制造总公司第2页/共45页一、小组概况制表：陈敏日期：2008年2月27日新疆油田公司机械制造总公司小组名称锅炉QC小组注册编号机21-18课题名称降低锅炉管焊接返修率成立时间1996年3月课题类型现场型活动时间2008年2-12月小组人数10人当年活动次数8次获奖情况获得2003年新疆石油管理局二等奖序号姓名性别年龄文化程度职务、职称职称（务）1陈敏男30大学副厂长组长2孟军男46中专厂长副组长3曲波男24大学助工组员4王天荣男24大学助工组员5韩涛男23大学助工组员6阿依夏木女45中专助工组员7毕庶军男42大专助工组员8朱学民男40大专技术员组员9夏扎旦女41大专助工组员10刘皓男28大专技术员组员小组成员均经过QC知识培训40小时以上第3页/共45页表：QC小组活动计划和实际进度表

月份项目2008.12008.22008.32008.42008.42008.4-112008.12选择课题计划

实际

目标确定计划

实际

原因分析计划

实际

要因确认计划

实际

制定措施计划

实际对策实施计划

实际

检查效果计划

实际

巩固措施计划

实际

总结打算计划

实际

制表时间：2008年1月制表人：陈敏第4页/共45页P-1选题理由1、根据油田上产需要，2008年年初生产计划约20台锅炉，焊口大约11200个，无损检测约22400张，2007年返修率有上升趋势,全年平均约10.5%，超过公司下达返修率不大于10%的目标。

2、锅炉管焊接是锅炉质量保证手册要求的重点内容，对焊缝返修有特殊规定，也是生产锅炉的关键工序，返修率高低将直接提高锅炉产品质量，继而影响油田服务保障。P、计划阶段新疆油田公司机械制造总公司第5页/共45页新疆油田公司机械制造总公司3、进一步提高焊接效率，加快施工进度的要求，减少返修数量，降低焊接成本，获得良好的焊接质量，更好地使用焊接资源，返修一个焊口就可能使整台锅炉推迟一天完工。因此，我们决定选择“降低锅炉管焊接返修率”为小组课题。P、计划阶段第6页/共45页P-2、现状调查我们分析统计2007年1-12月无损检测台帐，锅炉制造厂锅炉管焊接作业共进行无损探伤19040张，其中返修1999张，平均返修率为10.5%。其中2007年5-10月锅炉管无损探伤返修率较高，平均返修率为12.34%。新疆油田公司机械制造总公司P、计划阶段第7页/共45页制表人：曲波日期：2008年1月15日

新疆油田公司机械制造总公司表—:2007年1-12月无损检测和返修统计情况表一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月总数量（张）158015301680170117151670152015121510154015601522返修（张）15514515316221719219019118920262142返修率（%）9.819.489.119.5212.6511.5012.4312.6312.5213.123.979.33平均返修率%10.5月份类别P、计划阶段第8页/共45页新疆油田公司机械制造总公司表二：锅炉管焊缝缺陷的种类和数量统计表

序号项目频数（次）累积频数（次）频率（%）累积频率（%）1圆缺1109110955.555.52未透40015092075.53未熔1801689984.54错边1601849892.55其他15019997.5100制表人：曲波日期：2008年1月15日我们根据表一统计了2007年焊缝返修不合格的种类和数量。（见表二）P、计划阶段第9页/共45页新疆油田公司机械制造总公司并依据统计表二绘制不合格返修排列图（图一）图—1锅炉管焊接缺陷种类排列图P、计划阶段未熔其他累积百分表（%）频数（次）507510025092.5%75.5%6002000400100055.5%未透内凹N=1999120016001999●●●●84.5%圆缺8001400第10页/共45页

从排列图中可以看出：圆缺引起锅炉管焊接返修占55.5%，圆形缺陷主要是夹渣和气孔两种。对夹渣和气孔产生的原因认识清楚，有相应的防止措施。就可较大幅度降低返修率：55.5%×10.5%=5.82%≈6%。

新疆油田公司机械制造总公司P、计划阶段第11页/共45页0%2%4%6%8%10%12%现状目标活动前：10.5%目标：5%P-3小组活动目标

1、目标根据现状调查结果，将全年平均焊缝不合格返修率10.5%降低到5%，作为QC小组活动目标。新疆油田公司机械制造总公司返修率%10.5%5%图—2：QC小组活动目标图P、计划阶段第12页/共45页群策群力搞分析2、可行性分析

（1）从表一可以看出，2007年11月返修率为3.97%（2）由计算：10.5%-10.5%×55.5%=4.67%<5%（3）有完善的质量保证手册和管理规定，焊工具有丰富的经验，并有15人取得GTAW-Ⅱ-6G-4/76-02/SMAW-Ⅱ--6G-6/76-F3J焊接项目证书，QC小组对X射线检测的缺陷能准确识别影响因素。（4）设备、场所能够满足工艺要求，氩气经过专用仪器检查，纯度平均达到99.98%，满足要求。我们只要对具体问题进行控制，返修率降到5%是可以实现的。结论：目标可行新疆油田公司机械制造总公司P、计划阶段第13页/共45页P-4要因分析

小组成员认真分析可能引起圆缺的因素，作出引起炉管圆缺的因果图：新疆油田公司机械制造总公司图—3：圆形缺陷产生原因的因果图温度、湿度不能满足责任心不强未及时清理焊口焊材混用电流不稳电焊机故障烘干温度不合适烘焊材不达标焊材不对未及时打磨层间清渣焊缝不合适人员技能低技术水平低操作不当

圆缺设备材料环境工艺方法人焊材保温不合适坡口不达标焊口间隙不合适氩气不纯P、计划阶段

小组成员找出了12条末端因素。第14页/共45页P-5要因确定

为确定主要因素，在现场调查的基础上，对12末端因素进行了逐条验证。1、责任心不强工艺实施、电焊机性能很大程度上取决于焊工的认知、责任心和记录。从而也使焊接带有很大主观性。2008年1-2月两次检查现场焊接工艺，并对15名有压力容器焊接证书的人询问：主要情况见表三：新疆油田公司机械制造总公司P、计划阶段第15页/共45页存在问题种类层间焊渣不干净未带保温桶不熟悉焊接工艺参数工艺卡丢失坡口边缘不清洁1月15日5人6人3人2人5人2月10日3人2人1人1人2人结论：要因新疆油田公司机械制造总公司表三：焊工存在问题的种类和数量统计表

2、人员技能低查阅焊工档案资料，有15人取得了Ⅱ类材料焊接资格，而且都从事8年以上的焊接经历；从统计资料看，15人中都曾有过焊接锅炉辐射段和对流段返修率为0经历，不存在技能问题。结论：非要因P、计划阶段第16页/共45页新疆油田公司机械制造总公司3、焊口间隙不合适由于焊接位置受限和焊工为了提高焊接速度，铆对焊口间隙存在大小不一。按照工艺要求，焊缝对口间隙，最好控制在2mm—3mm之间,间隙过小容易造成未焊透或间断性根部未熔焊丝，但间隙过大使焊接操作困难，产生根部高低不平并伴随未熔焊丝头。通过自检、专检，发现焊口间隙不符合工艺要求，偏小，不利于施焊操作，从而不能保障焊接质量。P、计划阶段第17页/共45页新疆油田公司机械制造总公司表四：锅炉管焊缝间隙统计表

产品编号YZG200715油田注汽锅炉对流段检查焊口编号S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12焊缝间隙(mm)0.81.51.40.91.61.111.20.70.81.20.6结果焊缝间隙位于0.6—1.5之间，所有数据都小于2mm。结论：要因

制表人：曲波日期：2008年1月25日P、计划阶段第18页/共45页新疆油田公司机械制造总公司4、坡口不达标仔细检查翅片管、光管、弯头坡口的钝边，存在超差。工艺要求不超过2mm，钝边过大在焊接过程中易造成根部未熔。现场对两批次弯头546个进行测量发现，推制弯头存在端面不平，椭圆度偏差，壁厚偏差，坡口角度等因素。坡口角度或焊接电流太小，或焊接速度过快，使用碱性焊条时，由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。P、计划阶段第19页/共45页新疆油田公司机械制造总公司表五：锅炉管破口偏差统计表类别坡口角度壁厚偏差钝边超差端面不平椭圆度偏差允许范围(mm)0-2.50-1.00—2.00-2.00-2.5不合格数量（个）11213296112152结果按照《蒸规》要求，对上述不合格情况必须采取有效措施。结论：要因P、计划阶段第20页/共45页5、层间清渣多层多道焊接时，层间药皮清理不干净；焊缝焊接完毕，焊接接头表面药皮、飞溅物不清理或清理不干净，留有药皮或飞溅物；焊接过程中药皮脱落在熔池中等。通过分组试验，X射线检测，层间焊渣或飞溅物不清理组出现夹渣缺陷多40%以上新疆油田公司机械制造总公司P、计划阶段第21页/共45页新疆油田公司机械制造总公司夹渣结论：要因P、计划阶段第22页/共45页新疆油田公司机械制造总公司6、未及时打磨抽查出现气孔的56张X射线片子，在焊缝中有单个、条状或群体气孔。从气孔的成因分析，氩气纯度不低于99.95%；管子焊接无穿堂风；焊条、焊枪角度合适；结果发现焊件坡口有铁锈所至。

结论：要因。6、未及时打磨抽查出现气孔的56张X射线片子，在焊缝中有单个、条状或群体气孔。从气孔的成因分析，氩气纯度不低于99.95%；管子焊接无穿堂风；焊条、焊枪角度合适；结果发现焊件坡口有铁锈所至。

结论：要因。P、计划阶段第23页/共45页新疆油田公司机械制造总公司P、计划阶段7、温度、湿度不能满足温度、湿度对受压元件的焊接有一定影响，但焊材库和施工现场有干、湿度测量仪器，都校验合格。厂房年最低温度在10度以上，相对湿度在18%-40%之间。小组分析认为：环境温度、湿度满足施工作业条件。

结论：非要因第24页/共45页8、焊材混用有专人管理焊材，酸性焊条、碱性焊条分开放置并有标示，同时对超过烘干次数的焊条做回收处理。

结论：非要因新疆油田公司机械制造总公司9、烘干温度不合适焊条烘干严格按照工艺要求和推荐温度烘干，指定焊接技术员每周抽查库管员。结论：非要因P、计划阶段第25页/共45页新疆油田公司机械制造总公司10、焊材保温不合适焊条烘干后，保温时间是按照工艺，有焊材专职管理人员要求焊工用保温桶少量多次领取焊条。结论：非要因11、氩气纯度氩弧焊时，专用仪器检测，氩气纯度不低于99.98%，符合施工要求。结论：非要因P、计划阶段第26页/共45页新疆油田公司机械制造总公司12、电流不稳厂房吊车运行时，有电流不稳情况。2008年2月15日经机动部检测电路负载符合施工要求，电焊机电流表校验合格，焊接电流在±5A范围，满足焊接工艺要求。

结论：非要因由以上分析看出，影响焊口返修的要因有5项，根据要因制定对策。P、计划阶段第27页/共45页序号要因对策目标措施地点时间负责人1责任心不强

加强过程控制，提高认知使人为影响因素降到最低

1、对焊工专门进行责任心交谈、认知的培养,提高质量意识;2、制定质量奖惩制度3、宣贯锅炉质保手册

会议室2-12月孟军陈敏

2焊口间隙不合适固定间隙

控制间隙2-3mm

1、作业前作好技术交底工作;2、制作专用的胎具;

3、质检员检验合格后施焊现场2-12月王天荣毕庶军

3坡口不达标

对坡口严格检验符合《蒸规》

1、使用专用坡扣机打坡口

2、质检员逐一检查现场2-12月夏扎但

新疆油田公司机械制造总公司P-6制定对策P、计划阶段第28页/共45页新疆油田公司机械制造总公司序号要因对策目标措施地点时间负责人4层间清渣加强检查焊道清渣100%配备钢丝刷,焊接过程中及时清理药皮、飞溅物制定综合防止措施现场2-12月朱学民

5未及时打磨实行工序控制，控制气孔缺陷工序合格率100%

1、焊件周围10～15㎜范围内清理干净，直至发出金属光泽；2、配备磨光机焊接过程中及时打磨缺陷3、针对氩弧焊，制定防止措施现场2-12月韩涛

制表人：曲波日期：2008年2月15日P、计划阶段第29页/共45页实施一：

D—1加强质量教育,增强人员责任感D对策实施新疆油田公司机械制造总公司加强质量教育措施实施检查人时间严格执行管理制度1、完善质量奖罚制度,对返修率小于5%人员，没少返修一张就奖励5元;2、向每位职工宣贯质量目标及方针;3、宣贯学习锅炉质保手册2次。

孟军2-12月提高质量参与意识1．每月对质量情况进行一次技术总结;2.统计焊工探伤检测情况,及时反馈.3、严格登记焊材发放，周检施焊记录。陈敏2-12月进行技术培训1、进行技术资格培训10人次;2、加强焊工练习，提高操作水平和责任心曲波2-12月效果检查：3月底其中有8人获得奖励；返修率比2007年同期下降3.2%；技术培训合格率100%。第30页/共45页新疆油田公司机械制造总公司

实施二:使用专用胎具制作了专用胎具,在铆对时夹在锅炉管焊缝中间,通过专职检验员对YZG200801锅炉273个弯头焊口检查测量反馈，完全达到工艺要求。同时也较大幅度降低焊缝间隙问题引起的缺陷，返修率明显减少。缺陷。

效果检查：焊工使用胎具满意，焊口间隙都控制在2.5mmD对策实施第31页/共45页新疆油田公司机械制造总公司

严格按照弯头标准，专职检验员用专用量具逐个检验,对于椭圆度超标,内、外径超差进行返工;光管使用专用坡口机。2008年12月28日，对20台锅炉所有批次的炉管进入焊接工序的合格坡口统计。实施三:专职逐个检查坡口不达标表七：锅炉管坡口合格率统计表类别1800弯头翅片管光管坡口总数量（个）1200045605600不合格数量（个）000合格率100%100%100%D对策实施第32页/共45页新疆油田公司机械制造总公司实施四:制定综合有针对性防止措施小组通过对夹渣缺陷认真分析,找到其产生原因，有针对性制定防止措施夹渣的防止措施缺陷类型产生原因防止措施夹渣a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;⑴彻底清除渣壳和坡口边缘的氧化度及多层焊道间的焊渣；⑵正确运条，有规律地搅动熔池，促使熔渣与铁水分离；⑶适当减慢焊接速度，增加焊接电流，以改善熔渣浮出条件；⑷选择300的坡口角度；

D对策实施第33页/共45页新疆油田公司机械制造总公司实施五:针对气孔产生原因，制定综合防止措施

由于油田注汽锅炉管焊接工艺要求氩弧焊打底，手工焊填充和盖面。形成气孔的影响因素比较多，而且占焊接缺陷中的比例最高，因此我们在实施中分别制订防治措施，出现问题可以有针对性的解决。D对策实施第34页/共45页D对策实施新疆油田公司机械制造总公司钨极氩弧焊的工艺缺陷及防止措施

缺陷产生原因防止措施夹钨（1）钨极直接接触焊件（2）钨极熔化（1）减少焊接电流或增加钨极直径（2）调换有裂纹的钨极气保护效果差氩气纯度不高（1）采用纯度为99.99%的氩气（2）有足够的提前送气和滞后停气时间（3）做好焊前清理工作（4）正确选择保护气流量（5）增大喷嘴尺寸，电极伸出长度等电弧不稳（1）焊件上有油污（2）钨电极污染（3）钨电极直径过大（4）弧长过长（5）钨电极端头未磨好（1）做好焊前清理工作（2）去除污染部分（3）使用正确尺寸的钨电极及夹头（4）调整喷嘴距离（5）重新磨制钨极端圆锥角大小钨极损耗（1）保护不好，钨电极氧化（2）枪与焊机极性接反（3）夹头过热（4）钨电极直径过小（5）停焊时钨电极被氧化（1）清理喷嘴，缩短喷嘴距离，适当增加氩气流量（2）更改焊枪与焊机输出的连接（3）增大夹头直径（4）调大钨极直径（5）磨光钨电极，调换夹头第35页/共45页新疆油田公司机械制造总公司氩弧焊时,焊炬、填充金属及焊件的相对位置如下图：D对策实施第36页/共45页新疆油田公司机械制造总公司夹渣与气孔的防止措施产生原因防止措施气孔坡口边缘不清洁，有水份、油污和锈迹；焊条或焊剂未按规定进行焙烘，焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等⑴焊条要求进行烘培，装在保温筒内，随用随取；⑵焊丝清理干净，无油污等杂质；⑶焊件周围10～15㎜范围内清理干净，直至发出金属光泽；⑷注意周围焊接施工环境，搭设防风设施，管子焊接无穿堂风；⑸尽量采用短弧焊接，减少气体进入熔池的机会；⑹焊工操作手法合理，焊条、焊枪角度合适；⑺焊接线能量合适，焊接速度不能过快

效果检查：通过以上两种有针对性的防止措施，2008年3月28日，分析统计焊接台帐，返修率为5.91%，效果显著。D对策实施第37页/共45页新疆油田公司机械制造总公司C效果检查

1、在对策措施制定后，QC小组认真实施制定的各项措施，在操作人员的配合下，取得了明显的效果。我们统计了2008年3月到11月锅炉管无损探伤台帐，期间锅炉管焊接作业共进行无损探伤16617张，其中返修801张，平均返修率为4.82%（见表八），与2007年同期数据进行对比，小组活动前后返修率效果较好（见图—4）。第38页/共45页新疆油田公司机械制造总公司表八:2008年3-11无损检测和返修统计情况表三月四月五月六月七月八月九月十月十一月总数量（张）172519961768185419861868182617681826返修（张）1029878869493848284返修率%5.914.914.414.644.734.984.604.644.60平均返修率%4.82月份类别制表人