天然气管道工程的立向下焊接工艺质量控制.ppt

天然气管道工程的,编制人吴小平,武汉建工安装工程有限公司,焊接攻关QC小组,,,,,立向下焊接工艺质量控制,一.工程概况,,我公司承建的武汉市城市天然气五凤路标段工程,是川汉输气管道中的一段，该段途经武昌流芳镇、五里界镇及多个村庄。长度约17km。,工程沿线地貌复杂，施工难度大。天然气管道工程焊接质量要求高，焊缝需100％进行超声波探伤检查，穿公路、水库的焊缝进行100％X射线探伤检查，其余焊缝抽取不低于20％进行X射线探伤检查。,为保证焊接质量，提高工效，我们决定在焊接施工中使用“纤维素型下向焊条手工立向下焊接”工艺。,“立向下焊”是相对于立焊或管道全位置焊接中采用“向上焊”焊接工艺而言的，是施焊点自上而下移动的一种电弧焊接方法。有以下特点,二.关于“立向下焊接工艺”,,纤维素焊条电弧吹力大，燃烧稳定，抗风能力强，特别适于在野外施工；,焊缝结晶组织细小，焊缝根部饱满，综合性能优于向上焊，能得到质量良好的单面焊双面成形焊缝。,采用小间隙、大钝边的对接口，焊缝宽度和焊缝余高比上向焊小，焊接生产率可以提高2040；,下向焊操作难度较上向焊小，使用同样直径焊条，焊接速度是上向焊的23倍；,,,三.小组概况,,四、选题理由,现场环境复杂，工期紧，焊接质量要求高。,是川气入汉的支干管，压力高达2.5Mpa，危险性大，不得留下任何隐患。,业主要以此标段的工程质量考查我公司的综合实力，关系到我公司以后标段中标率。,掌握向下焊技术,是公司进入石化系统建设的重要手段之一。,,a.焊缝射线探伤满足SY4056-93石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级；b.焊缝的常温力学性能满足SY/T4103-95钢质管道焊接及验收规范。,目标,2.现场焊缝射线探伤一次合格率90以上。,五.目标与可行性分析,,1、进行焊接工艺评定，制定合理的焊接工艺，并满足下列检测指标,,可行性分析,目标可行目标可行,,本工程采用专用管道，焊前需按石油部标准进行工艺评定，按SY/T4103-95钢质管道焊接及验收,列出焊缝的常温力学性能表,六、活动过程和内容,,第一次PDCA循环,力学性能试验要求表,制表刘春霞,根据试验拟定了焊接工艺评定指导书,1.焊接试验及缺陷统计,2003年5月13-15日，按拟定的工艺评定指导书进行了第一次现场焊接试验，共焊了5个焊口。经X射线探伤拍片检查，一次合格率仅为72，未达到目标要求。,质量缺陷统计如下,质量统计表,缺陷,制表刘春霞,,质量缺陷排列图,结论密集气孔和夹渣是主要质量缺陷。,制图刘春霞,2.原因分析,,针对密集气孔和夹渣二个主要质量缺陷，QC小组采用关联图作原因分析。,,,,,,,,,,,,层间清理不净,对口间隙不当,密集气孔,电流偏小,操作手法不当,夹渣,熔池大,电弧偏吹,焊速偏慢,,,工艺参数不合适,焊条偏大,,,,,,焊条摆动过大,,装配间隙偏小,对上图末端因素用01法表决寻找主要原因，结果统计如下,3.确定要因,合计,刘春霞,韩守志,魏启燕,刘先琼,赵丹,徐安乐,评价人,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,操作手法不当,焊条偏大,工艺参数不合适,电弧偏吹,装配间隙偏小,,,,,,,,,,,,,,,,,影响因素,,,余赤斌,袁木清,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,,,制表刘春霞,末端因素表决统计,根据上表，确定产生密集气孔和夹渣的主要原因是焊接工艺参数选取不合适、操作手法掌握不好。,4.对策表,制表刘春霞,用正交试验法寻找合适的参数,2003年5月17日由组长刘先琼组织QC小组成员采用正交试验法寻找合适的焊接工艺参数，所选参数如下,工艺参数不合适,5.实施,正交试验法,电流、电压,,L825正交试验表,正交试验位级表,制表刘春霞,,,,,,,,,制表刘春霞,小组讨论决定选择第三组数据作为施焊工艺参数，并调整了工艺卡。,在5月17、18日的焊接试验中由魏启燕现场示范操作，指导焊工采用短弧焊，减小焊条摆动，提高焊接速度。,采用短弧焊,操作手法不当,,6.效果检查,5月17-19日，按上述2条措施进行焊接试验，共焊了5个焊口，探伤拍片45张，结果如下表,,制表刘春霞,X射线探伤统计表,焊缝射线探伤一次合格率达到了93.3，达到目标值的要求。在工艺评定阶段，密集气孔和夹渣两大缺陷基本消除.,按规定取五组试件做力学性能试验。,,力学性能试验表,制表刘春霞,,,至此，我们找到了合适的焊接工艺，为天然气现场编制了相应的焊接工艺卡指导施工。并对现场施焊中发现的问题进行了第二次PDCA循环。,,,2003年5月20-25日，按我们编制的焊接工艺卡,在现场开始实施,共施焊8个焊口，X射线探伤拍片72张，统计结果如下,1.现场施焊及调查统计,第二次PDCA循环,,X射线探伤统计表,射线探伤一次合格率为89，还未达到目标。分析原因，主要是现场实际施工条件与室内工艺试验有一定的差距。对所出现的质量缺陷统计如下,制表刘春霞,质量缺陷统计表,制表刘春霞,,,,,制图刘春霞,,内凹为A类因素，其它缺陷可通过外部打磨消除。,焊接缺陷排列图,,内凹,人员,焊工责任心不强,忽视焊接通病,,,焊接参数波动大,,材料表面不洁净,焊不接干区净域,层间清理不净,焊缝收缩后形成内凹,间偏隙小,空气湿度大、风大,现挡场风无篷,,,,,,,,,机具,材料,方法,环境,,专人专机未落实,焊机性能达不到要求,,,,,操作不熟练,制图刘春霞,,制表刘春霞,,,3.要因确认,,4．制定对策表,5.实施,打磨,使用外对口器进行管端对口,制表刘春霞,拍片检查结果表,按对策表中的对策实施后，从5月28日-5月30日，共焊接焊口5个，拍片50张,合格片47张。,6.效果检查,一次合格率94，达到目标值。,本标段天然气管道安装工程全面铺开后，我们按制定的改进措施进行了天然气管道的焊接工作，从2003年6月-2003年9月.共焊接焊口84个，拍片760张。,七.现场应用,,X射线探伤统计表,结论射线探伤一次合格率98，,制表刘春霞,达到目标值规定的90以上。,达到目标值（90）。,结论射线探伤一次合格率98，,,八．PDCA循环前后焊缝一次合格率及焊接缺陷一次返修率情况对比,制图刘春霞,98,72,焊缝一次返修率,2,28,焊接缺陷一次返修率,焊缝一次合格率,,纤维素型下向焊条手工立向下焊接工艺的成功运用，为公司争得了荣誉。紧接着公司又中了两个天然气门站工程,即将实现产值约400万元。,,,返修率降低可节约直接费（人工、机械、材料）5000元。,五凤路段共拍片2223张，其中1494张为Ⅰ级片，节约探伤费1.8万元,经济效益,九.效益,,,该工程被评为武汉市2003年度燃气热力优质工程。,,,建设方评价该工程是质量控制最好、合同履约最好、我们最满意的工程。,社会效益,总结了一套完整的天然气外管对接焊施工工艺，在此基础上编制了焊接作业指导书和工艺卡。,,,十.巩固措施,,成品焊缝,,,,,,,,,,在西气东输工程中已开始应用半自动药芯焊丝立向下焊工艺，该工艺焊接速度快、质量稳定。,十一.下步目标,,我们将探索并应用此工艺，为企业持续发展作出贡献。,双人焊接,,,再见,,,