提高超高压管道一次焊接合格率(QC)

1、小组活动目标
90
通过对选题理由的 85
调查值 目标值
分析以及对现状的调查， 80
小组把本次活动的目标确 75
70
定为：将超高压管道一次 65
焊接合格率由81%提高到 60
90%。
55 50
调查值
目标值
制图：
审核：
日期：2011年7月4日
2、可行性分析
外部环境
该课题得到了业主、监理单位的大力支持。
根据公司曾施工的类似项目及国内近年成熟经验， 项目部经过讨论论证，决定采用氩电联焊（即：氩弧焊 打底、手工电弧焊填充及盖面）的焊接方式。具体管道 安装工艺流程及焊接工艺参数见以下图表：
切坡口 及坡口打磨
氩弧焊 打底
手工电弧焊 填充及盖面
管道 吊装
验收
吹扫 及清洗
强度及严 密性试验
射线 照相检查
阀门及 附件安装
检测人员 未持证上岗
制图：
审核：
日期：2011年7月7日
会后，小组成员采用现场调查等方法对各项末端因素进行了确认：
表4
末端因素1：钢管材质及壁厚不符合要求
确认人
确认时间
2011年7月7日
通过检查资料，钢管材质为20G高压无缝钢管，符合设计要求。 现场抽查10根钢管,壁厚偏差也都在允许范围内。
确
管径× 壁厚(mm)
70×10
25×6
认 过
壁厚允许 范围（mm）
9.95 ~10.05 10.02
5.97 ~6.03 6.02
程
实测
10.00
6.00
厚度
10.01
6.01
（mm）
9.98 10.00
5.98 6.02
结 论
非要因
制图：
审核：
日期：2011年7月10日
末端因素2：焊条（丝）型号不符合要求
确认人
确认时间
2011年7月2日，小组人员对已竣工的红峰406厂房超高压 压缩空气管道的焊接情况进行了调查。该系统共330个焊缝， 其中267个焊缝一次焊接合格，一次焊接合格率仅为81%。不 合格点统计如下:
超高压压缩空气管道焊缝不合格点统计表
表3
序号
缺陷项目
频 数（点） 频率（%） 累计频数（点） 累计频率（%）
结论
制图：
审核：
该目标可行。
日期：2011年7月4日
2011年7月5日~6日，小组成员经过现场调查及会议讨论，对存 在的问题通过人、机、料、法、环、测等要素逐一进行分析，得出 如下关联图，找到了16个末端因素。
无防雨、防尘 措施
工人操作空间 不足
施工环境差
焊工高压管道 焊接经验少
焊条未 进行烘干
焊条Hale Waihona Puke Baidu符合 要求
2、高压压缩空气系统在施工和生产过程中的危险 性均较大，施工质量直接影响到人身生命安全。
3、集团下一步工业厂房项目中也包含超高压管道 系统，公司急需一套成熟有效的施工工法来指导后期施 工。
4、根据以往的施工经验，Ⅰ级焊缝施工质量控制 难度较大。
所以我们选定“提高超高压管道一次焊接合 格率”做为本次QC课题。
焊条（丝）型号 不符合要求
氩气流量控制 装置不合适
氩气纯度过低
管口修边 打磨不到位
氩气保护 效果差
夹渣 裂纹
钢管材质及壁厚 不符合要求
施工工艺 不合理
焊机选用 不当
管理人员 专业经验少
试验与 检测问题
焊接前钢管 固定不牢固
电流值设置 范围过大
焊机规格型号 不符合要求
焊机性能 不稳定
试验、检测 方法不正确
累计频数(点) N=63
累计频率 (%)
63 60
90.1%
93.7%
96.8%
100
79.4%
85.7%
73.0%
80
45
65.1%
60
30
41.3%
40
15
26
15
5
4
4
20
3
2
2
2
0
0
夹渣 裂纹 未熔合 未焊透 气孔 咬边 错边 焊瘤 其它
不合格点频率排列图
制图：
由以上图表得出结论：
审核：
日期：2011年7月3日
经过检查，现场使用
厂1#厂房位于市路工业园，总建筑面积约 1.4万m2,为轻钢结构。业主单位是中国集团机 械工程公司。该厂房主要生产近年国家大力推 广应用的新能源产品--高压液化天然气（LNG） 气瓶。
该工程超高压压缩空气系统总长度250m， 采用20G高压无缝钢管，规格为 70×10mm和 25×6mm两种，焊缝共计122个。按照设计及 《工业金属管道工程施工规范》（GB502352010）要求，管道压力为 27.5 MPa,焊缝等级 为Ⅰ级，该种压力等级的管道在建筑安装工程 中较为少见。
J427 φ3.2 6-8
制表：
审核：
日期：2011年7月1日
小组名称
组建时间
小组类型
小组人数
姓名
性 别
年 龄
学历
小 组 成 员 组 成 情 况
安装QC小组简介
注册登记号
课题登记号
平均年龄
职称/职务
组内 职务
小组活动时间 小组培训情况
制表：
审核：
日期：2011年7月1日
表2 组内分工
1、本工程是中国集团军民结合产业化建设重要项 目之一，集团各级领导十分重视。
4-6
D70×10
工
55~65
填充 焊 手工
及盖 面
电弧焊
无
26
120
~28 反接 ~130
J427 φ3.2 6-8
打底
氩弧焊
手
氩气（纯 度99.95% 以上）
14 ~16
正接
110 ~120
JQ_TG50 φ2.5
4-6
D25×6
工
65~75
填充 及盖 面
焊
手工 电弧焊
无
26 ~28
反接
120 ~130
1
夹渣
26
41.3
26
2
裂纹
15
23.8
41
3
未熔合
5
7.9
46
4
未焊透
4
6.3
50
41.3 65.1 73.0 79.4
5
气孔
4
6.3
54
6
咬边
3
4.8
57
7
错边
2
3.2
59
8
焊瘤
2
3.2
61
85.7 90.1 93.7 96.8
9
其它
2
3.2
63
100
合计
63
100
63
100
制表：
审核：
日期：2011年7月3日
领导支持
该工程是公司今年的重点工程，超高压压缩空气系统 是该工程的难点之一，公司及部门领导都十分重视。
人员因素
项目经理部聘请了有多年高压管道焊接经验的专家顾 问全程指导。小组人员QC活动经验丰富。
测算分析
由现状调查可知，焊缝处夹渣与裂纹是导致超高压压 缩空气系统管道焊缝质量问题的主要因素,如以上两项问题 得到解决，则可将焊缝一次焊接合格率由81%提高到[1（63-26-15）/330]×100%=93.3%>90%，即目标可以实现。
外观 检查
超高压管道焊接工艺参数表
表1
管径× 焊接 壁厚(mm) 层数
焊接方法
保护气体
坡口 角度 (°)
电压 (V)
电流(A)
极性
电流值 (A)
焊条（丝）
牌号
直径 （mm)
焊接 速度 (cm/min)
打底
氩弧焊
手
氩气（纯 度99.95% 以上）
14 ~16
正接
110 ~120
JQ_TG50 φ2.5