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1、 加强技术攻关，确保铝管焊接质量 淮化项目部安装八公司QC小组 ------二零零一年十二月十日------ 一概述 〈一〉工程概况 工程名称 淮化集团空分提氩装置 设计单位 杭州制氧机厂 建设单位 淮化集团 施工单位 中国化学工程第三建设公司淮化项目部安装八公司 工程情况 该装置为淮化集团新增改扩建项目，所有工艺管道的材质均为LF2、LF4，共计20000余米。所有焊口均100%射线探伤，而铝合金的焊接具有极易氧化，易形成裂纹，易形成气孔等特性，施工中具有相当大的难度。 〈二〉小组概况 组建日期 2001年8
2、月 课题注册 H3J2001-001 课题类型 现场攻关型 姓名 性别 年龄 小组职务 文化程度 白殿臣 男 48 组长 高中 王德仁 男 48 顾问 大学 顾宁初 男 51 副组长 中专 赵如楼 男 51 顾问 中专 吴燕 女 25 联络员 中专 程建国 男 48 组员 大专 武金田 男 40 组员 高小 陈家林 男 42 组员 高中 张福生 男 35 组员 中技 廖金山 男 29 组员 中技 淮化项目部、安装工程八公司QC小组 TQC教育平均接受
3、60小时，小组成员全部通过全国TQC统考合格 本次活动出勤率100% 活动次数12次 加 强 技 术 攻 关，确 保 铝 管 焊 接 质 量 〈三〉小组业绩 课题 获奖情况 高质高效再创空分装置液氨系统安装新水平 90年公司成果发布三等奖 渭化尿素装置工艺管道安装 95年公司成果发布三等奖 优质高效创庆化球罐优质工程 96年公司成果发布一等奖 国家级优秀成果奖 铁粉焊条在钢结构上的应用 97年公司成果发布三等奖 国家级优秀成果奖 运用TQC方法确保淮化精馏塔组对质量 98年公司
4、成果发布一等奖 安徽省优秀成果奖 运用TQC 方法保证空分压缩机试车一次成功 99年公司成果发布二等奖 运用TQC方法确保压力管道取证一次成功 2000年公司成果发布三等奖 小 组 历 次 活 动 情 况 二．选题理由及小组目标 淮化集团“１８３０”空分装置提氩冷箱铝管焊接是该工
5、程关键项目，也是业主的求援项目，焊接难度大，工期紧。 刘总经理多次指示：淮化阵地不能丢，淮化任何一家都不能进来，干好淮化工程对我们立足淮南站稳淮化事关重大。 选题理由〈一〉 公司质量方针：着想用户，交满意工程； 服从第一，让用户满意 铝管焊接质量，工期直接关系到总公司的声誉 铝管焊接难度大，且工期紧。由于铝管焊接的特殊性焊接时及易产生不熔合，气孔焊接变形等，且不易控制。 〈一〉 选题理由 〈二〉 小组目
6、标 小组目标 安全 质量 工期 安全零事故 焊接一次合格率达到１００％ 缩短施工工期，使用厂方尽早投产 三．调查研究，确定合理焊接工艺 〈一〉 现状调查 为了迅速提高铝合金管道焊接的质量，达到厂方及设计单位的质量要求，我们组织施焊人员进行了培训工作，使他们从理论上了解铝合金的焊接特性，实践中掌握铝合金焊接的实际技能，并从实际操作试样中抽查了100张片子，对其焊接缺陷情况进行统计，情况如下表： 序号 缺 陷 性 质 出现频数 频 率 积累频率 1 气孔 84 84 84 2 未焊透 6 6 90 3
7、 未熔合 4 4 94 4 裂纹 2 2 96 5 其他 4 4 100 6 合计 100 根据排列图可以看出，要提高铝合金的一次合格率，保证其焊接质量，也就是要解决铝合金焊接过程中产生气孔的问题。 〈二〉原因分析 （1）为降低铝合金焊接过程的气孔形成，提高焊接一次合格率，我们作出原因分析图进行原因分析 没有防风措施 天气异常 培训时间短 机 人 料 法 环境 焊 接 过 程 产 生 气 孔 焊丝质量差 组对坡口
8、角度不合适 焊把、焊丝以及工件三者之间空间位置不当 清根打磨清洁不彻底 湿度大 氩气保护不好 管件与管子壁厚相差太大，受热不均匀 酸洗、清除氧化膜不到位 氩气纯度不够 氩气表失真 焊机时有故障 电工对焊机线路尚未掌握 焊机、焊枪性能掌握不熟 焊枪温度高 焊枪冷却水路接法不当 铝焊间隔时间太长 操作不熟 无质保体系 责任没有落实到人 没有防风措施 天气异常 培训时间短 机 人 料 法 环境 焊 接 过 程 产 生 气 孔 焊丝质量差 组对坡口角度不合适 焊把、焊丝以及工件三者之间空间位置不当 清根打磨清洁不彻底 湿度大 氩气保护不好
9、 管件与管子壁厚相差太大，受热不均匀 酸洗、清除氧化膜不到位 氩气纯度不够 氩气表失真 焊机时有故障 电工对焊机线路尚未掌握 焊机、焊枪性能掌握不熟 焊枪温度高 焊枪冷却水路接法不当 铝焊间隔时间太长 操作不熟 无质保体系 责任没有落实到人 （2）从因果分析图找出了铝合金焊接过程形成气孔的各原因，为了准确的确定主因，我们采用表决方式对主因进行表决，结果如下表： 项 目 湿度大 无质保体系 焊枪温度高 氩气保护不好 清根打磨清洁不彻底 组对坡口角度不合格 没有防风措施 表决人数 2 9 10 10 9 8 8 通过上
10、表可以看出无质保体系、氩气保护不好、清根打磨清洁不彻底、没有防风措施、焊枪温度高、组对坡口角度不合适为铝合金焊接形成气孔的主要原因。 〈三〉原因论证 ⑴焊枪温度高：铝合金焊接时多采用交变电流焊接，以达到阴极破碎氧化膜，如果阴极的焊枪嘴钨棒得不到充分冷却，钨棒的圆锥形状将受到破坏，造成阴极电子云发生混乱，影响焊接质量。 ⑵氩气保护不好：氩气纯度不够，在熔焊过程中周围的水份、氢气易进入溶池，而液态铝合金对氢的溶解力很强，焊接高温下溶入大量氢，而使其快速冷却，凝固时氢来不及析出而形成气孔。 ⑶清根打磨清洁不彻底：铝合金表面的氧化膜极易吸附水份，焊接时易形成气孔、夹渣等缺陷。 ⑷没有防风措施
11、自然风不采用保护，则会产生穿堂风，会破坏氧气保护层，从而严重影响焊接质量。 ⑸组对坡口角度不合适：坡口角度及钝边过小焊接时，采用大的电流时气孔不易逸出。 〈四〉制定对策 根据铝合金焊接形成气孔的主要原因制定对策表（如下表）： 对 策 表 序号 要 因 项 目 对 策 措 施 执行人 完成日期 1. 无质保体系，责任没有落实到人 建立质保体系 白殿臣 2001.8.1 2. 组对坡口角度不合适 修正焊接工艺 吴燕 2001.8.1 3. 焊枪温度过高 重新接设冷却水管 武金田 2001.8.2 4.
12、氩气保护不好 更换氩气 张福生 2001.8.4 更换焊枪瓷嘴 设专人监护氩气 5. 清根打磨清洁不彻底 设专人打磨且打磨后用CCL4清洗 陈家林 2001.11.3 6. 没有防风措施 用玻璃纤维布将预制平台四周围起 廖金山 2001.8.4 〈五〉对策实施 实施一：工程重要性教育。在开工之前，淮化集团召开了一个铝管制安工作专题会议，并决定在此期间，一切工作为提氩铝管制安施工让路，三化建一定要投入充足的人、财、物，确保铝管施工的顺利进行。随后，安装八公司淮化项目队召开全体参战人员的动员会和交底会，会上安装八公司副经理白殿臣同志在会上传达了淮化集团和分公司
13、项目经理部的一些要求和指标，确定了劳动力组合，明确与安全、质量、工期相挂钩的奖惩制度。 质量保证体系 质量保证工程师顾宁初 工艺责任师吴燕 焊接责任师赵如楼 质检责任师程建国 设备材料责任师初菊凤 提氩铝管质量预控QC小组 管焊承包组 管道及管件验收张敏 管道管件酸洗王吉凤 焊口坡口制备廖金山 焊口组对张福生 管口焊接武金田 实施二：建立质保体系（如下图） 实施三：修正焊接工艺 项目 参 数 简 图 技 术 说 明 坡口形式 2~5mm 坡口钝边及角度选择较大，主要时为了焊接时能尽可能采用大的焊接电流，最大限度地使气孔逸出 工艺参数 焊接
14、电源 160~180A 氩气流量 9~122/min 焊接直径 φ3 实施四：为了能使焊枪在焊接过程中能得到有效的冷却，根据现场的供水环境，在厂方车间领导的帮助下，重新接设一套冷却水系统，且考虑到甲方若检修此冷却水系统可能会受到影响又重新设计一条备用供水路线。（如下图） 送水软管 送水软管 供水点 自备水泵 实施五：更换氩气，特别由南京调入一批高纯氩。 实施六：原用焊枪瓷嘴直径为φ12mm，在操作过程中所形成的保护伞过小，保护效果不好，经与焊工师傅商讨改用φ14mm的焊枪瓷嘴，从而用效增大氩气的保护范围。 实施七：为保证施焊过程中，氩气保护气体的流量稳定，特设
15、立氩气瓶专放点，设专人监控气压表。 实施八：每道焊缝施焊前，都将坡口加工成符合要求的形状，并用不锈钢丝刷把表面的氧化膜清理干净，再用CCL4清洗，待干燥后马上进行焊接，以防止表面赃物吸入水份而影响焊接质量。 实施九：防止露天施工现场自然风对焊接的影响，在预制平台四周架设玻璃纤维布，创造了半封闭式的焊接环境。 四．效果检验 经过按对策表确定的对策措施进行实施后，提氩装置铝管的焊接质量得到了有效的控制，经RT检测一次合格率达94.5%，达到预定目标值，得到了淮化集团领导的一致好评。 名称 材质 合 格 级 别 拍片总数（张） Ⅰ级（张） Ⅱ级（张） Ⅲ级（张）
16、返工片（张） 一次合格率% 铝管焊口 LF2、LF4 Ⅱ（Ⅲ） 2226 1786 262 75 103 95.4 五．巩固措施 铝管焊接质量问题是化工施工企业中常遇到的难题，为此我们写出工程技术总结，为今后铝管焊接质量问题提供经验。 六．今后打算 通过开展QC小组活动，现场施工管理水平得到了提高，同时也提高了我们队伍的素质，更加适应当前日趋激烈的市场经济，在下一轮工程中继续开展QC活动，提高全体人员的质量意识和工作质量，坚持质保体系有效运转，坚持按施工程序施工，坚持奖优罚劣，创最好经济效益，创最佳工程质量，为公司赢得更高的声誉。 2001年QC成果发布 加强技术攻关，确保铝管焊接质量 -------淮化项目部、安装八公司QC小组 ------二零零一年十二月十日------
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