天然氣管道工程的立向下焊接工藝質(zhì)量控制

1、天然氣管道工程的,編制人:吳小平,武漢建工安裝工程有限公司,焊接攻關(guān)QC小組,,,,,立向下焊接工藝質(zhì)量控制,一.工程概況,,我公司承建的武漢市城市天然氣五鳳路標(biāo)段工程,是川漢輸氣管道中的一段，該段途經(jīng)武昌流芳鎮(zhèn)、五里界鎮(zhèn)及多個村莊。長度約17km。,工程沿線地貌復(fù)雜，施工難度大。天然氣管道工程焊接質(zhì)量要求高，焊縫需100％進(jìn)行超聲波探傷檢查，穿公路、水庫的焊縫進(jìn)行100％X射線探傷檢查，其余焊縫抽取不低于20％進(jìn)行X射線探傷檢查。,為

2、保證焊接質(zhì)量，提高工效，我們決定在焊接施工中使用“纖維素型下向焊條手工立向下焊接”工藝。,“立向下焊”是相對于立焊或管道全位置焊接中采用“向上焊”焊接工藝而言的，是施焊點(diǎn)自上而下移動的一種電弧焊接方法。有以下特點(diǎn)：,二.關(guān)于“立向下焊接工藝”,,纖維素焊條電弧吹力大，燃燒穩(wěn)定，抗風(fēng)能力強(qiáng)，特別適于在野外施工；,焊縫結(jié)晶組織細(xì)小，焊縫根部飽滿，綜合性能優(yōu)于向上焊，能得到質(zhì)量良好的單面焊雙面成形焊縫。,采用小間隙、大鈍邊的對接口，焊縫寬度和

3、焊縫余高比上向焊小，焊接生產(chǎn)率可以提高20%~40%；,下向焊操作難度較上向焊小，使用同樣直徑焊條，焊接速度是上向焊的2~3倍；,,,三. 小組概況,,四、 選題理由,現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，工期緊，焊接質(zhì)量要求高。,是川氣入漢的支干管，壓力高達(dá)2.5Mpa，危險性大，不得留下任何隱患。,業(yè)主要以此標(biāo)段的工程質(zhì)量考查我公司的綜合實(shí)力，關(guān)系到我公司以后標(biāo)段中標(biāo)率。,掌握向下焊技術(shù),是公司進(jìn)入石化系統(tǒng)建設(shè)的重要手段之一。,,a.焊縫射線探傷滿足SY4

4、056-93《石油天然氣鋼質(zhì)管道對接焊縫射線照相及質(zhì)量分級》； b.焊縫的常溫力學(xué)性能滿足SY/T4103-95《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收規(guī)范》。,目標(biāo),2.現(xiàn)場焊縫射線探傷一次合格率90%以上。,五.目標(biāo)與可行性分析,,1、進(jìn)行焊接工藝評定，制定合理的焊接工藝，并滿足下列檢測指標(biāo) ：,,可行性分析,目標(biāo)可行 目標(biāo)可行,,本工程采用專用管道，

5、焊前需按石油部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工藝評定，按SY/T4103-95《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》,列出焊縫的常溫力學(xué)性能表：,六、活動過程和內(nèi)容,,第一次PDCA循環(huán),力學(xué)性能試驗(yàn)要求表,制表：劉春霞,根據(jù)試驗(yàn)擬定了焊接工藝評定指導(dǎo)書：,1.焊接試驗(yàn)及缺陷統(tǒng)計,2003年5月13-15日，按擬定的工藝評定指導(dǎo)書進(jìn)行了第一次現(xiàn)場焊接試驗(yàn)，共焊了5個焊口。經(jīng)X射線探傷拍片檢查，一次合格率僅為72%，未達(dá)到目標(biāo)要求。,質(zhì)量缺陷統(tǒng)計如下：,質(zhì)量 統(tǒng)計表

6、,缺陷,制表：劉春霞,,質(zhì)量缺陷排列圖,結(jié)論：密集氣孔和夾渣是主要質(zhì)量缺陷。,制圖：劉春霞,2.原因分析,,針對密集氣孔和夾渣二個主要質(zhì)量缺陷，QC小組采用關(guān)聯(lián)圖作原因分析。,,,,,,,,,,,,層間清理不凈,對口間隙不當(dāng),密集氣孔,電流偏小,操作手法不當(dāng),夾渣,熔池大,電弧偏吹,焊速偏慢,,,工藝參數(shù)不合適,焊條偏大,,,,,,焊條擺動過大,,裝配間隙偏小,對上圖末端因素用0—1法表決尋找主要原因，結(jié)果統(tǒng)計如下：,3. 確定要因

7、,合計,劉春霞,韓守志,魏啟燕,劉先瓊,趙丹,徐安樂,評價人,6,8,,,1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,操作手法不當(dāng),焊條偏大,工藝參數(shù)不合適,電弧偏吹,裝配間隙偏小,,,,,,,,,,,,,,,,,影響因素,,,余赤斌,袁木清,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,,,制表：劉春霞,末端因素表決統(tǒng)計,

8、根據(jù)上表，確定產(chǎn)生密集氣孔和夾渣的主要原因是焊接工藝參數(shù)選取不合適、操作手法掌握不好。,4.對 策 表,制表：劉春霞,用正交試驗(yàn)法尋找合適的 參數(shù),2003年5月17日由組長劉先瓊組織QC小組成員采用正交試驗(yàn)法尋找合適的焊接工藝參數(shù)，所選參數(shù)如下：,工藝參數(shù)不合適,5.實(shí)施,正交試驗(yàn)法,電流、電壓,,L8(25)正交試驗(yàn)表`,正交試驗(yàn)位級表,制表：劉春霞,,,,,,,,,制表：劉春霞,小組討論

9、決定選擇第三組數(shù)據(jù)作為施焊工藝參數(shù)，并調(diào)整了工藝卡 。,在5月17、18日的焊接試驗(yàn)中由魏啟燕現(xiàn)場示范操作，指導(dǎo)焊工采用短弧焊，減小焊條擺動，提高焊接速度。,采用短弧焊,操作手法不當(dāng),,6.效果檢查,5月17-19日，按上述2條措施進(jìn)行焊接試驗(yàn)，共焊了5個焊口，探傷拍片45張，結(jié)果如下表：,,制表：劉春霞,X射線探傷統(tǒng)計表,焊縫射線探傷一次合格率達(dá)到了93.3%，達(dá)到目標(biāo)值的要求。 在工藝評定階段，密集氣孔和夾渣兩大缺陷基本

10、消除.,按規(guī)定取五組試件做力學(xué)性能試驗(yàn)。,,力學(xué)性能試驗(yàn)表,制表：劉春霞,,,至此，我們找到了合適的焊接工藝，為天然氣現(xiàn)場編制了相應(yīng)的焊接工藝卡指導(dǎo)施工。并對現(xiàn)場施焊中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了第二次PDCA循環(huán)。,,,2003年5月20-25日，按我們編制的焊接工藝卡,在現(xiàn)場開始實(shí)施, 共施焊8個焊口，X射線探傷拍片72張，統(tǒng)計結(jié)果如下：,1.現(xiàn)場施焊及調(diào)查統(tǒng)計,第二次PDCA循環(huán),,X射線探傷統(tǒng)計表,射線探傷一次合格率為89%，還未達(dá)到目標(biāo)。

11、分析原因，主要是現(xiàn)場實(shí)際施工條件與室內(nèi)工藝試驗(yàn)有一定的差距。對所出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷統(tǒng)計如下：,制表：劉春霞,質(zhì)量缺陷統(tǒng)計表,制表：劉春霞,,,,,制圖：劉春霞,,內(nèi)凹為A類因素，其它缺陷可通過外部打磨消除。,焊接缺陷排列圖,,內(nèi)凹,人員,焊工責(zé)任心不強(qiáng),忽視焊接通病,,,焊接參數(shù)波動大,,材料表面不潔凈,焊不接干區(qū)凈域,層間清理不凈,焊縫收縮后形成內(nèi)凹,間偏隙小,空氣濕度大、風(fēng)大,現(xiàn)擋場風(fēng)無篷,,,,,,,,,機(jī)具,材料

12、,方法,環(huán)境,,專人專機(jī)未落實(shí),焊機(jī)性能達(dá)不到要求,,,,,操作不熟練,制圖：劉春霞,,制表：劉春霞,,,3.要因確認(rèn),,4．制定對策表,5.實(shí)施,打磨,使用外對口器進(jìn)行管端對口,制表：劉春霞,拍片檢查結(jié)果表,按對策表中的對策實(shí)施后，從5月28日-5月30日，共焊接焊口5個，拍片50張,合格片47張。,6.效果檢查,一次合格率94%，達(dá)到目標(biāo)值。,本標(biāo)段天然氣管道安裝工程全面鋪開后，我們按制定的改進(jìn)措施進(jìn)行了天然氣管道的焊接工作，

13、從2003年6月-2003年9月.共焊接焊口84個，拍片760張。,七. 現(xiàn)場應(yīng)用,,X射線探傷統(tǒng)計表,結(jié)論：射線探傷一次合格率98% ，,制表：劉春霞,達(dá)到目標(biāo)值規(guī)定的90%以上。,達(dá)到目標(biāo)值（90%）。,結(jié)論：射線探傷一次合格率98% ，,,八． PDCA循環(huán)前后焊縫一次合格率及焊接缺陷一次返修率情況對比,制圖：劉春霞,98%,72%,焊縫一次返修率,2%,28%,焊接缺陷一次返修率,焊縫一次合格率,,纖維素型下向焊條手工立向下焊

14、接工藝的成功運(yùn)用，為公司爭得了榮譽(yù)。緊接著公司又中了兩個天然氣門站工程,即將實(shí) 現(xiàn)產(chǎn)值約400萬元。,,,返修率降低可節(jié)約直接費(fèi)（人工、機(jī)械、材料）5000元 。,五鳳路段共拍片2223張，其中1494張為Ⅰ級片，節(jié)約探傷費(fèi)1.8萬元,經(jīng)濟(jì)效益,九.效益,,,該工程被評為武漢市2003年度燃?xì)鉄崃?yōu)質(zhì)工程。,,,建設(shè)方評價：該工程是質(zhì)量控制最好、合同履約最好、我們最滿意的工程。,社會效益,總結(jié)了一套完整的天然氣外管對接焊施工工