提高钢结构表面防腐处理质量一次性验收合格率 [详细]

1、2015广东省源天工程有限公司岩龙 QC 小组提高钢结构表面防腐处理质量一次性验收合格率岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司目录一、 小组简介21.小组概况表32.小组以往成绩4二、 工程概况5三、 工艺介绍61.工作原理62.工艺流程63.验收标准7四、 活动计划与实际进度8五、 选题理由9六、 活动目标11七、 可行性分析11八、 原因分析13九、 要因确认14十、 制定对策221.对策评价与分析222.对策可行性分析23十一、 实施对策241.实施对策（一）242.实施对策（二）253.实施对策（三）28十二、 效果检查301.症结处理效果检查302.目标值检查30十三、 取得效益31

2、1.经济效益312.社会效益32十四、 巩固措施331.巩固措施332.巩固期检查34十五、 活动总结及下一步打算351.活动总结352.今后打算361岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司提高钢结构表面防腐处理质量一次性验收合格率广东省源天工程有限公司岩龙 QC 小组一、小组简介岩龙 QC 小组成立于 2011 年 4 月，至今已有 4 年半之久，目前由 9 名现场施工管理人员组成，小组成员中既具有丰富经验的工程主管人员作为指导核心，又有充满激情干劲的年轻技术员、施工员作为实施操作人员。四年来小组秉着改进质量、降低消耗、提高经济效益的 QC 活动宗旨，积极参与开展 QC 活动，多次参加 QC

3、 交流会学习和分享活动心得。本次 QC 活动根据在建的广州市 220 千伏柳园电缆隧道工程为工程背景，根据实际施工情况，QC 小组选定“提高钢结构表面防腐处理质量一次性验收合格率”为课题，通过全员参与、明确分工、共同学习、集思广益的方式，组织多次活动研究探讨，旨在提高小组成员自身能力的同时，加强工程建设管理，为公司的积极发展献出微薄之力。小组开展 QC 活动图 图 1摄影人：冯符杰摄影时间：2015 年 5 月 17 日2岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司1.小组概况表QC 小组情况一览表表 1小组名称广东省源天工程有限公司岩龙 QC 小组登记注册号KT2015-16所在部门广州市 220

4、 千伏柳园电缆隧道工程登记日期2015.06.30活动课题提高钢结构表面防腐处理质量一次性验收合格率课题类型现场型QC 教育情况小组全体成员均接受活动次数10 次（出勤率 96.7%）QC 教育 72 小时以上小组成员简介成员姓名性别年龄职务或职称组员分工情况云 锟男33组长/工程师分析、进度云昌倬男27副组长/助理工程师调查、实施翁文明男31组员/工程师分析、实施刘 磊男27组员/助理工程师调查、实施罗 辉男27组员/助理工程师调查、实施黎柳坤男28组员/助理工程师实施、计量叶 恩男28组员/助理工程师实施、记录李 欣男25组员/助理工程师实施、记录冯符杰男29组员/助理工程师数据采集、摄影

5、制表人：冯符杰制定时间：2015 年 5 月 23 日3岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司QC 小组课题活动情况统计 表 2活动内容活动次数出勤人次应出勤人次出勤率（%）计划阶段（P）2171894.4实施阶段（D）3252792.6检查阶段（C）43636100总结阶段（A）199100合计10879096.7制表人：冯符杰制定时间：2015 年 10 月 5 日2.小组以往成绩（1）2013-2014 年度以提高盾构隧道管片拼装平整度课题荣获广东省工程建设优秀质量管理小组一等奖、全国工程建设优秀质量管理小组一等奖及最佳发布奖；（2）2014-2015 年度以提高钢筋机械连接一次性验收合

6、格率课题荣获广东省工程建设优秀质量管理小组一等奖、全国工程建设优秀质量管理小组二等奖。小组获奖证书图 图 2摄影人：冯符杰摄影时间：2015 年 5 月 23 日4岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司二、工程概况广州市 220 千伏柳园电缆隧道工程隧道起讫里程 AKO+000.000AKO+813.134，总长约 813.134m，从220kV 柳园变电站(在建)出发，隧道沿逸景翠园小区内叠景路路中，一直向东延伸至广州大道南，连接厚德电力隧道。隧道内共敷设 16 回电缆，其中 6 回路 220 千伏电缆线路，10 回路 110 千伏电缆线路，内部电缆支架采用钢结构，材质均为 Q235B 碳素

7、结构钢。电缆支架主要由钢环、钢立柱、钢梁等组成。电缆支架结构布置图 图 3考虑到地下工程环境较为潮湿，加上钢材耐腐蚀性和耐锈蚀性差，钢结构的腐蚀不仅造成经济损失，也给结构的安全带来隐患，因此钢结构制作时需进行防腐处理，防腐处理工艺采用静电粉末喷涂工艺。5岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司静电粉末喷涂防腐处理图 图 4三、工艺介绍1.工作原理静电粉末喷涂法的工作原理与一般的液态涂料的静电喷涂法几乎完全相同，不同之处在于粉末喷涂是分散的，而不是雾化的。它是靠静电粉末喷枪喷出来的涂料，在分散的同时使粉末粒子带负电荷，带电荷的粉末粒子受气流（或离心力等其他作用力）和静电引力的作用，涂着到接地的被涂

8、物上，再加热熔融固化成膜。2.工艺流程上件 前处理 烘干 静电喷涂烘干固化打磨重工 丌良品下件品验包装出库 良品静电粉末喷涂工艺流程图 图 56岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司静电粉末喷涂工艺主要包含前处理和静电喷涂两大步骤。前处理工艺：化学除油水洗酸洗水洗表调磷化水洗烘干前处理作业图 图 6前处理的目的是除掉工件表面的油污、灰尘、锈迹，并在工件表面生成一层抗腐蚀且能够增加喷涂涂层附着力的“磷化层”。喷涂工艺：检验上挂静电喷涂固化下挂检验静电喷涂作业图 图 7喷涂的目的是利用静电吸附原理，将粉末均匀地喷涂在工件，然后进入固化炉，在一定的温度和时间下，使之溶化、流平、固化，形成表面质量良好

9、的覆盖层。3.验收标准（1）涂层颜色及外观：所有面不可露底、剥离、无划痕、起泡、起皱、针孔、积粉，涂层平整；（2）涂层厚度：一般达到 100 m 以上，按 GB/T1764 规定进行；（3）涂层硬度：4H，按 GB/T6739 规定进行；7岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司（4）涂层附着力：不大于 1 级，按 GB/T9286 规定进行；（5）涂层耐冲击：无裂纹、皱纹及剥脱现象，按 GB/T1732 规定进行；（6）耐腐蚀：1000 小时盐雾试验，按 GB/T10125 规定进行。四、活动计划与实际进度活动计划与实际进度对照表表 3时间2015 年项目5 月6 月7 月8 月9 月10 月

10、选择课题设定目标原因分析要因确定制定对策对策实施效果检查巩固期实施成果总结备注：活动计划内容时间跨度活动具体内容时间跨度制表人：冯符杰制定时间：2015 年 10 月 28 日8岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司五、选题理由1、钢结构防腐处理的重要性众所周知，钢结构具有强度高、受荷能力强等优点，但也具有钢材耐腐蚀性和耐锈蚀性差等缺陷，钢结构的腐蚀不仅造成经济损失，也给结构的安全带来隐患，由于钢材锈蚀而导致的工程事故也屡见不鲜。而本工程钢结构主要为盾构隧道内电缆支架，考虑到地下工程的环境较为潮湿，对钢结构的耐腐蚀性和耐锈蚀性是个考验，因此钢结构的防腐处理是本工程钢结构的主要质量控制点，业主及

11、各参建单位对此也是高度重视，专门召开了专题会议。2、钢结构防腐处理合格率较低的施工现状截止至 2015 年 5 月 23 日，已完成生产的 4 批总共 300 环的电缆支架钢环中，因防腐处理质量未能满足验收标准的高达 65 环，合格率仅为 78.3%。已生产钢环调查统计表 表 4批次数量（环）合格数量（环）退货数量（环）合格率（%）175581777.3%275552073.3%375601580%475621382.7%总计3002356578.3%制表人：冯符杰制定时间：2015 年 5 月 23 日78.3%的合格率不仅远未达到质量要求，大量的返工也导致了生产进度的严重滞后，供不应求，进

12、而又引起现场安装进度缓慢、影响节点工期等一系列问题。对此业主已多次发函警告，因此项目部上级主管领导要求 QC 小组务必攻克钢结构防腐处理质量合格率低的难题，提高钢结构防腐处理质量一次性验收合9岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司格率，并制定了一次性验收合格率至少满足 90%的目标。10岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司六、活动目标由于公司领导提出了合格率至少达到 90%的硬性指标，因此小组的目标是将钢结构表面防腐处理质量一次性验收合格率提高到至少 90%以上，并在此目标基础上力争做到更好。活动目标值 图 8制图人：云昌倬制图时间：2015 年 6 月 2 日七、可行性分析1.掌握现状，查

13、找症结在前面的选题理由章节中有提到，在已生产的 300 环钢环中，总共有 65 环钢环的表面防腐处理质量不合格，合格率仅为 78.3%。那么是什么原因造成质量不合格？小组针对这 65 环质量不合格的钢结构又进行了细化分析，我们主要针对涂层厚度、涂层附着力、涂层耐冲击等主控项目进行检测调查，具体情况见下表：11岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司综合影响防腐处理质量的主要症结调查表表 5序号影响因素环数频率（%）累计频率（%）调查人1涂层附着力不合格4873.8%73.8%2涂层厚度不合格57.7%81.5%3涂层外观不合格57.7%89.2%黎柳坤刘磊4涂层硬度不合格46.2%95.4%5涂

14、层耐冲击不合格34.6%100%总计65100备注：单环钢构件里可能存在多种影响防腐质量的因素，此表仅以首要因素为主制表人：冯符杰制表日期：2015 年 5 月 30 日影响钢结构表面防腐质量的主要因素饼视图图 9制图人：云昌倬制图时间：2015 年 5 月 30 日从以上图表可以看到，因涂层附着力不合格而造成钢构件防腐处理质量不合格所占百分比高达 73.8%，是钢构件表面防腐处理质量不达标的主要症结。2.综合分析（1）理论推算由前面的调查统计可知，涂层附着力不合格是造成钢结构防腐处理质量不合格的主要因素，所占百分12岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司比高达 73.8%。根据相关的理论计算

15、，如果能至少该问题的 80%，合格率就能达到 78.2%+（1-78.3%）80%73.8%=91%90%。（2）成功案例同一标段的厚德隧道项目和犀牛隧道项目的钢结构表面防腐处理采用相同的施工工艺，其质量合格率均达到 90%以上，我们可以认真分析吸取较成功的施工经验。（3）技术保障小组成员具有丰富的施工经验，其中有分公司技术总工和技术部长，他们均有 89 年的施工经验，无论技术知识还是经验都是值得肯定的。另外公司领导及业主对该工程非常重视，人力、物力、财力投入有保障。综合上述因素，我们认为本课题的目标是能够实现的！13岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司八、原因分析2015 年 6 月 5

16、日，QC 小组成员对造成涂层附着力不合格的原因从人、机、法、料、环五个方面进行了分析，结合现状调查，运用“头脑风暴法”得出以下鱼骨图：原因分析鱼骨图 图 10制图人：云昌倬制图时间：2015 年 5 月 30 日13岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司九、要因确认从分析图中可以看出，造成涂层附着力不合格的末端因素共 8 项，由此制定要因确认计划表。并根据检查情况进行了要因确认。要因确认计划表表 6序号末端因素确认内容确认方法验证标准负责人时间1无岗前培训操作技能是否合格翻查作业人员岗前培训记录1有培训记录刘 磊2015 年 6 月 9 日2. 考核成绩 90 分以上黎柳坤2喷涂设备陈旧老化机

17、械设备性能是否符合要求现场运行检测符合性能标准翁文明2015 年 6 月 12 日冯符杰3粉末质量不合格粉末原材料质量是否合格核查材料检测报告符合 GB/T9286、GB/T1764 等国家标叶 恩2015 年 6 月 14 日准规范罗 辉4不同涂料粉末混合使用是否采用混合涂料粉现场检查加工现场不能存在不同品牌、不同参冯符杰2015 年 6 月 15 日数的粉末材料李 欣5添加剂不合适或用量不当添加剂质量是否合格、添加用量是否满足现场检查、试验添加剂质量满足 GB/T1725、用量满刘 磊2015 年 6 月 15 日要求技术指标足产品的技术指标黎柳坤6脱脂除锈不干净脱脂除锈工艺符合要求采用水

18、膜法、擦拭法现场检表面水膜应连续， 用白布或白纸擦云 锟2015 年 6 月 17 日查拭应无污渍李 欣7磷化槽液浓度比例以及磷化温磷化槽液浓度比例以及磷化温度是否符合现场检查、配制磷化膜是否发黄、发花或局部无磷化叶 恩2015 年 6 月 13 日度不合适要求膜罗 辉8固化温度、时间不够固化温度及时间是否达到技术要求现场检查是否处于固化温度 150220，时云昌倬2015 年 6 月 18 日间 1520min 范围内云 锟制表人：云昌倬审核人：云锟制表日期：2015 年 6 月 19 日14岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司要因确认（一）： 无岗前培训确认方法：1、翻查作业人员岗前培训

19、记录验证标准：1、有培训记录2、考核成绩 90 分以上实测：1、2015 年 6 月 9 日，QC 小组成员刘磊翻查了项目部对电缆支架钢结构静电粉末喷涂防腐处理作业人员的岗前培训记录（见下图），发现项目部在开工前均有对作业人员进行过详细的岗前培训以及考核。岗前培训图 图 11考核情况表表 7序号姓名岗位理论考试实践考试综合成绩1徐全福前处理9793952胡运涛前处理959695.53吴官元前处理9895954刘果喷涂9593945刘乐球喷涂9597966刘令喷涂9395947刘一军喷涂969595.58金世东固化969394.59陈耀辉固化959293.510陈旺达固化949393.5平均成绩

20、95.494.294.65制表人：冯符杰制表时间：2015 年 6 月 9 日结论：不是要因。15岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司要因确认（二）：喷涂设备陈旧老化确认方法： 现场运行检测验证标准： 符合性能标准实测： 1、2015 年 6 月 12 日，小组组员翁文明和冯符杰前往电缆支架生产厂家进行考察，静电粉末喷涂的整套设备都是新购的全新产品，时间尚不足半年。而现场运行检测情况也满足性能标准，各设备工作性能良好。设备调试合格证 图 12摄影人：冯符杰摄影时间：2015 年 6 月 12 日结论：不是要因。要因确认（三）：粉末质量不合格确认方法：核查材料检测报告验证标准： 符合 GB/T

21、9286、GB/T1764 等国家标准规范实测：2015 年 6 月 14 日，小组成员叶恩翻查了喷涂粉末的质量证明文件及复检报告，这些材料进场时都具有质量证明书和自检记录，而且复检结果也都全部合格，符合 GB/T9286、GB/T1764 等国家标准规范，不存在使用质量不合格材料的情况。16岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司出厂质量证明书及检验报告 图 13摄影人：冯符杰摄影时间：2015 年 6 月 14 日结论：不是要因。要因确认（四）：不同涂料粉末混合使用混合不同厂家的涂料粉末使用，很容易出现附着力不合格的问题，原因是不同厂家的涂料配比不尽相同，混合使用会使涂层润湿效果变差，涂料不

22、能完全渗透到磷化膜孔隙中，最终导致涂层附着力不合格。确认方法： 现场检查验证标准： 加工现场不能存在不同品牌、不同参数的粉末材料实测： 2015 年 6 月 15 日小组成员冯符杰和李欣前往加工厂进行检查，现场除了有进场报审使用的PB-3123 高光红喷涂粉末外，还发现了其它品牌的粉末。经工人反应，喷涂过程中有时会出现粉末用完的情况，为了不影响生产，老板会让他们混合其它品牌的粉末使用。现场存在两种不同粉末 图 14摄影人：冯符杰摄影时间：2015 年 6 月 15 日17岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司结论：要 因。要因要因确认（五）：添加剂不合适或用量不当粉末涂料中的添加剂主要为流平剂

23、、颜料等，如果使用不合格的添加剂或添加剂用量不当，都会导致涂层的表面张力发生变化，使涂层润湿效果变差，涂料不能完全渗透到磷化膜孔隙中，在涂层与底材间孔隙，最终导致涂层附着力不合格。确认方法： 现场检查、试验验证标准： 添加剂质量满足 GB/T1725、用量满足产品的技术指标实测： 2015 年 6 月 15 日，小组成员黎柳坤和刘磊对所用于粉末涂料中添加剂的质量以及施工中的用量进行了检查，所用的流平剂、颜料等添加剂具有质量证明书，均为合格产品。所用的流平剂为广州南方树脂公司所生产的 FC-100 型通用流平剂，施工用量为总投料量的 1.01.3%， 满足产品0.81.5%的技术指标。FC-10

24、0 型流平剂 图 15摄影人：冯符杰摄影时间：2015 年 6 月 15 日结论：不是要因。要因确认（六）：脱脂除锈不干净脱脂除锈是磷化前的准备工序，优质的磷化膜只有在彻底去除了油物、锈、氧化皮等异物的工件表面上形成，因为残留在工件表面的油污、锈蚀、氧化皮等会严重阻碍磷化膜的生长，此外还会影响涂层的附着力，彻底去除这些异物是磷化的必要条件。确认方法： 采用水膜法、擦拭法现场检查验证标准： 表面水膜应连续， 用白布或白纸擦拭应无污渍18岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司实测：2015 年 6 月 17 日小组组长云锟及组员李欣前往生产加工厂进行检查，对正在进行脱脂除锈处理的两批工件进行抽查，

25、每批工件抽查 20 件，采用水膜法和擦拭法进行检测，检测合格率仅为35%和 45%。抽检情况表 表 8批次数量（件）抽检数（件）合格数（件）合格率（%）15020735%25020945%摄影人：李欣欣摄影时间：2015 年 6 月 17 日结论：要 因。要因要因确认（七）：磷化槽液浓度比例以及磷化温度不合适磷化槽液浓度比例以及磷化温度是影响磷化膜质量的主要因素，在磷化过程中一定要控制好各工艺参数，否则会出现磷化膜发黄、发花、起粉或者局部无磷化膜的情况，这样会大大降低喷涂涂层的附着力。确认方法： 现场检查验证标准：磷化膜是否发黄、发花或局部无磷化膜实测：2015 年 6 月 13 日小组成员罗

26、辉和叶恩前往生产加工厂对完成磷化处理的工件进行了检查，发现了经过磷化处理后的工件大部分都存在不同程度的发黄、发花等现象（见下图）：存在缺陷的工件 图 16摄影人：冯符杰摄影时间：2015 年 6 月 13 日结论：要 因。要因19岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司要因确认（八）：固化温度、时间不够固化的目的是将喷涂后的粉末固化到工件表面上，固化过程分为熔融、流平、胶化和固化 4 个阶段，固化过程中温度升高到熔点后工件上的表层粉末开始融化，并逐渐与内部粉末形成漩涡直至全部融化。粉末全部融化后开始缓慢流动，在工件表面形成薄而平整的一层，此阶段称流平。温度继续升高到达胶点后有几分短暂的胶化状态(

27、温度保持不变)，之后温度继续升高粉末发生化学反应而固化。固化的温度与时间根据所选粉末质量而定，如果固化温度、时间不够，会引起涂层大面积附着力差的情况。确认方法： 现场检查验证标准： 是否处于固化温度 150220，时间 1520min 范围内实测：1、2015 年 6 月 18 日，小组组长云锟和云昌倬现场检查了构件固化处理情况，本工程采用的喷涂粉末为 PB-3123 高光红喷涂粉末，其固化温度及时间为固化温度 150220，时间 1520min范围内。在检查过程中，固化的温度和时间都处于要求范围内，并无温度不足时间不够的情况（见下图）：固化温度和时间检查 图 17摄影人：云昌倬制图时间：20

28、15 年 6 月 18 日结论：不是要因。通过对要因一一确认，检查分析得出以下三个主要要因：不同涂料粉末混合使用脱脂除锈不干净磷化槽液浓度比例以及磷化温度不合适20岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司十、制定对策1.对策评价与分析根据要因结果，小组成员针对上述要因召开了对策分析会议，运用头脑风暴法对各个问题进行了综合论证分析总结并提出对策，从安全性、可靠性、可实性、技术性、经济性以及全员参与六个方面进行评价选择，最终整理归纳成如下评价对策选择表：评价对策选择表表 9评价序号要因对策综合评分选定方案安全可靠可实技术经济全员性性性性性参与不同涂料粉更换生产厂家211末混合使用安排技术人员驻场监督

29、，加强日常生产管控32调整完善工艺环节，加强工艺参数控制322脱脂除锈不更改施工工艺，采用喷雾式工艺替换目前所采用的潜泳式26工艺。干净更改施工工艺，采用浸液式工艺替换目前所采用的潜泳式24工艺。磷化槽液浓细化工艺参数、加强磷化参数控制343度比例以及磷化温度不更改磷化处理方法，采用常温磷化代替目前所采用的中温30合适磷化注： 6 分5 分4 分3 分2 分1 分制表人：云昌倬审核人：云锟制表日期：2015 年 6 月 25 日22岩龙 QC 小组广东省源天工程有限公司2.对策可行性分析可行性分析表表 10可行性分析序号要因对策结论方案分析成本分析优点缺点过程事宜较为复可选择更有实力的生杂，工

30、期影响较更换生产厂家工期影响较大增加一定成本大，且更换新厂不同涂料粉产厂家1家，生产质量未末混合使用必有提高安排技术人员驻场监督，加强日常生产增加监督人员增加少量成本日常生产受控需要增加少量成管控本已有工艺较为成熟，在增加部分工序原有工艺上调整完善，工序增多，整个调整完善工艺环节，加强工艺参数控制增加少量成本技术质量可靠，且相较流程作业时间增增加监督人员其它方案，对影响工期长脱脂除锈不较短。2工作连续性强，效率仅适合于较大管干净更改施工工艺，采用喷雾式或浸液式工需更改生产线，影增加较大成本高，适合大批量的作业件，长件及结构艺替换目前所采用的潜泳式工艺。响工期较大要求，处理效果好较为简单的物品更改施工工艺，采用喷雾式或浸液式工需更改生产线，影增加较大成本适合于表面复杂，生锈流程复杂，装置艺替换目前所采用的潜泳式工艺。响工期较大严重的工件较多施工要求较高已有工艺成熟、应用较磷化槽液浓细化工艺参数、加强磷化参数控制基本无变化多。整体变动小，对工施工要求较高增加监督人员度比例以及期、成本影响小；3磷化温度不更改磷化处理方法，采用常温磷化代替工艺成熟不需加热，药品消耗处理时间长，溶合适工艺处理时间长，降低一定成本目前所采用的中温磷化少，