大慶油田昆侖集團(tuán)有限公司管業(yè)分公司 復(fù)合管QC小組

（黑龍江 大慶 163311）

1 小組概況

小組概況見(jiàn)表1。

2 選題理由

鋼骨架塑料復(fù)合管道的連接方式主要有電熔連接和法蘭連接2種（圖1），其中電熔連接是一種重要的連接方式，是將管材插入電熔套筒 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)“電熔”）內(nèi)通電焊接，焊接質(zhì)量直接影響管道的施工質(zhì)量。

表1 小組概況

根據(jù)管業(yè)公司文件慶油昆集管業(yè)發(fā)[2010]2號(hào)《關(guān)于印發(fā)大慶油田昆侖集團(tuán)有限公司管業(yè)分公司1月份綜合計(jì)劃的通知》要求，復(fù)合管電熔焊接合格率達(dá)到99.9%，據(jù)統(tǒng)計(jì)2009年3～11月電熔焊接合格率為99.67%，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。

表2 2009年3～11月復(fù)合管電熔焊接合格率統(tǒng)計(jì)表

為了達(dá)到公司要求，小組經(jīng)過(guò)研究決定選擇《提高復(fù)合管電熔焊接合格率》作為本次小組活動(dòng)課題。

3 設(shè)定目標(biāo)

本次活動(dòng)的目標(biāo)：將復(fù)合管電熔焊接合格率提高到99.9%。

4 目標(biāo)值的可行性分析

施工中電熔焊接不合格情況有外壁冒料、內(nèi)壁冒料及外表面塌陷3種情況（圖2），內(nèi)壁冒料嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管材內(nèi)徑縮小，管道流動(dòng)阻力增大，壓力差提高，影響介質(zhì)的輸送能力。

對(duì)2009年3～11月復(fù)合管電熔焊接不合格情況進(jìn)行調(diào)查并進(jìn)行分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3中可以看出，內(nèi)壁冒料數(shù)量占電熔焊接不合格總數(shù)的71.4%。因此，可以判定造成電熔焊接合格率不達(dá)標(biāo)的癥結(jié)問(wèn)題是內(nèi)壁冒料。根據(jù)公式測(cè)算，如果解決了內(nèi)壁冒料這個(gè)癥結(jié)問(wèn)題，電熔焊接合格率能達(dá)到的99.91%，達(dá)到公司要求。

測(cè)算依據(jù)：99.67%+(1-99.67%)×71.4%=99.91%＞99.9%。

結(jié)論：通過(guò)目標(biāo)值的可行性分析，復(fù)合管電熔焊接合格率達(dá)到99.9%這個(gè)目標(biāo)是可行的。

5 原因分析

小組成員針對(duì)內(nèi)壁冒料這個(gè)癥結(jié)問(wèn)題集思廣益，利用因果圖進(jìn)行分析，找出造成內(nèi)壁冒料的7條末端因素（圖3）。

表3 2009年3～11月復(fù)合管電熔焊接不合格情況統(tǒng)計(jì)表

6 確定主要原因

為找出內(nèi)壁冒料的主要原因，小組成員針對(duì)圖3因果圖中的7條末端因素逐一進(jìn)行分析、確認(rèn)，要因確認(rèn)表見(jiàn)表4。

經(jīng)小組全體成員確認(rèn)，造成電熔焊接內(nèi)壁冒料的主要因素是電熔繞線(xiàn)方式不合理。

7 制定對(duì)策

在要因確定的基礎(chǔ)上，小組成員針對(duì)要因逐條進(jìn)行分析，運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法制訂了多條對(duì)策，經(jīng)過(guò)對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)選，以容易實(shí)施、進(jìn)度最快、效果最明顯、實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)最小為原則，最后優(yōu)選出的對(duì)策如表5所示。

表4 要因確認(rèn)表

續(xù)表4

表5 對(duì)策表

8 對(duì)策實(shí)施

電熔生產(chǎn)工藝流程如圖4所示。

2010年5月4日小組成員針對(duì)電熔繞線(xiàn)方式不合理這個(gè)要因，進(jìn)行對(duì)策實(shí)施，主要對(duì)策是采用跳接繞線(xiàn)方式，但電熔線(xiàn)跳接后會(huì)發(fā)生擠線(xiàn)現(xiàn)象 （圖5），原因是電熔芯套斜度較大，注入熔料時(shí)沖動(dòng)電熔線(xiàn)，使得電熔線(xiàn)排列不均,造成擠壓搭接現(xiàn)象。因此,研究了一種可行的跳線(xiàn)方案，既能保證產(chǎn)品質(zhì)量，又能達(dá)到內(nèi)壁無(wú)冒料，產(chǎn)品簡(jiǎn)稱(chēng)跳線(xiàn)電熔。小組成員針對(duì)跳線(xiàn)電熔進(jìn)行方案實(shí)施。

8.1 對(duì)策實(shí)施1

8.1.1 電熔芯套改進(jìn)，表面滾花、分布凸臺(tái)

為避免跳線(xiàn)電熔產(chǎn)品成型時(shí)電熔線(xiàn)發(fā)生擠線(xiàn)現(xiàn)象，將電熔芯套表面進(jìn)行滾花，且在跳線(xiàn)起始、終止位置徑向各分布5個(gè)凸臺(tái)（直徑3.0mm、高0.6mm），跳線(xiàn)電熔芯套示意圖如圖6所示。

芯套表面滾花可提高其粗糙度，增大電熔線(xiàn)與芯套表面之間的摩擦力，防止擠線(xiàn)；芯套表面凸臺(tái)意為阻擋電熔線(xiàn)，完成電熔線(xiàn)跳接，同時(shí)也防止了擠線(xiàn)現(xiàn)象發(fā)生。設(shè)計(jì)完成后，2010年5月23日完成了電熔芯套加工試制（圖7）。

8.1.2 電熔線(xiàn)跳接

電熔芯套經(jīng)過(guò)滾花、凸臺(tái)處理后，2010年5月25日小組成員制定了繞線(xiàn)方案。

（1）將芯套組件安裝在繞線(xiàn)機(jī)芯套架上，將接線(xiàn)柱插入芯套端部的接線(xiàn)柱孔內(nèi)，按繞線(xiàn)機(jī)開(kāi)機(jī)順序開(kāi)始繞線(xiàn)，繞線(xiàn)要緊密均勻，繞線(xiàn)至緊貼芯套上的小凸臺(tái)一側(cè)，準(zhǔn)備跳線(xiàn)時(shí)停止繞線(xiàn)，進(jìn)行焊線(xiàn)，防止電熔線(xiàn)串動(dòng)，焊線(xiàn)后將檔位掛到左檔，導(dǎo)線(xiàn)柱移動(dòng)，手動(dòng)將電熔線(xiàn)跳至另一側(cè)凸臺(tái)外側(cè)，電熔線(xiàn)布滿(mǎn)芯套后停機(jī)，用螺旋千斤頂頂緊線(xiàn)端，防止松動(dòng)，再用鉗子將接線(xiàn)柱與電熔包塑線(xiàn)接緊，并插入芯套另一端部接線(xiàn)柱孔內(nèi)。

（2）對(duì)跳線(xiàn)電熔進(jìn)行焊線(xiàn)時(shí)，兩側(cè)小凸臺(tái)處電熔線(xiàn)應(yīng)加焊，加焊數(shù)量依照具體規(guī)格而定，表面焊線(xiàn)推薦如圖8方式進(jìn)行。

繞線(xiàn)機(jī)繞線(xiàn)及焊線(xiàn)過(guò)程如圖9所示。

實(shí)施前后電熔線(xiàn)繞線(xiàn)方式對(duì)比如圖10所示。

8.1.3 生產(chǎn)跳線(xiàn)電熔(圖11)

對(duì)策實(shí)施前后電熔內(nèi)壁繞線(xiàn)情況對(duì)比如圖12所示。

對(duì)策實(shí)施后跳線(xiàn)電熔中心位置通過(guò)跳線(xiàn)出現(xiàn)一處無(wú)電熔線(xiàn)冷料區(qū)，電熔焊接時(shí)通過(guò)冷料區(qū)將實(shí)施前的連續(xù)熔池分隔成2個(gè)獨(dú)立的熔池，避免了內(nèi)壁冒料現(xiàn)象的發(fā)生。

8.2 對(duì)策實(shí)施2：實(shí)驗(yàn)室理化實(shí)驗(yàn)

（1）2010年6月2日對(duì)策實(shí)施后重新調(diào)整了跳線(xiàn)電熔焊接工藝，并生產(chǎn)了9種規(guī)格跳線(xiàn)電熔試驗(yàn)件，按照調(diào)整后焊接工藝分別用THE-12C、HTDC-8B、HTDC-8 3種型號(hào)焊機(jī)進(jìn)行焊接試驗(yàn)。9種規(guī)格試驗(yàn)件焊接后達(dá)到內(nèi)壁無(wú)冒料，焊接合格率為100%。

（2）焊接檢測(cè)后又對(duì)每個(gè)焊接試驗(yàn)件進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)，目的是為了檢測(cè)實(shí)施前后電熔在耐壓試驗(yàn)方面是否有所不同。結(jié)果9個(gè)試驗(yàn)件廠內(nèi)耐壓試驗(yàn)合格率100%。焊接及耐壓試驗(yàn)情況如圖13所示。

（3）電熔繞線(xiàn)方式的改變，不會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。2010年6月20日，將跳線(xiàn)電熔進(jìn)行送檢，產(chǎn)品檢驗(yàn)合格。

8.3 對(duì)策實(shí)施3：施工現(xiàn)場(chǎng)焊接實(shí)驗(yàn)

因施工產(chǎn)品規(guī)格有限，2010年6月23～28日，小組成員針對(duì)6種規(guī)格跳線(xiàn)電熔產(chǎn)品分別到5個(gè)工地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接試驗(yàn)，焊接試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了內(nèi)壁冒無(wú)冒料。

對(duì)策實(shí)施前后電熔焊接質(zhì)量對(duì)比如圖14所示。

9 效果驗(yàn)證及效益分析

9.1 效果驗(yàn)證

對(duì)策實(shí)施后，2010年7月份進(jìn)行了跳線(xiàn)電熔的批量生產(chǎn)，并應(yīng)用到施工中，2010年11月底對(duì)跳線(xiàn)電熔焊接合格率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表6。

表6 2010年（7～11月）跳線(xiàn)電熔焊接合格率統(tǒng)計(jì)表

從表6中可以看出，使用新工藝生產(chǎn)的跳線(xiàn)電熔焊接內(nèi)壁冒料數(shù)量為0，同時(shí)復(fù)合管電熔焊接合格率達(dá)到99.97%，完成了目標(biāo)值(圖15)。

9.2 計(jì)算效益

（1）經(jīng)濟(jì)效益。2009年3～11月復(fù)合管電熔焊接內(nèi)壁冒料搶修經(jīng)濟(jì)損失統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表7。

通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施，9種規(guī)格跳線(xiàn)電熔可以節(jié)約電熔線(xiàn)如表8所示。

表7 2009年3～11月復(fù)合管電熔焊接內(nèi)壁冒料經(jīng)濟(jì)損失統(tǒng)計(jì)表

表8 跳線(xiàn)電熔節(jié)約電熔線(xiàn)明細(xì)

9種電熔模具滾花及凸臺(tái)改造費(fèi)用為200×9= 1 800元，直接創(chuàng)效合計(jì)：81 370.8+7 757.64-1 800= 87 328.44元。

（2）社會(huì)效益。通過(guò)課題的實(shí)施，達(dá)到了電熔焊接內(nèi)壁無(wú)冒料；解決了內(nèi)壁冒料引起的管道流動(dòng)阻力增大、壓力差提高、影響介質(zhì)輸送的問(wèn)題；提高了焊接質(zhì)量及管道施工質(zhì)量；避免了因電熔焊接質(zhì)量與甲方協(xié)調(diào)溝通的環(huán)節(jié)。

10 制定鞏固措施

（1）完善并下發(fā)DQG/JS-14《鋼骨架塑料復(fù)合管件生產(chǎn)工藝規(guī)程》，調(diào)整4.1.4、4.1.5電熔產(chǎn)品繞線(xiàn)、焊線(xiàn)部分；完善并下發(fā)DQG/JS-19《鋼骨架塑料復(fù)合管焊接技術(shù)要求》，調(diào)整跳線(xiàn)電熔焊接工藝參數(shù)部分。

（2）將跳線(xiàn)電熔生產(chǎn)情況跟蹤到2011年4月 30日，跳線(xiàn)電熔在 DN100、DN500、DN350、DN200 4種規(guī)格中應(yīng)用，節(jié)約電熔線(xiàn)的同時(shí)，已施工的跳線(xiàn)電熔無(wú)一處焊接內(nèi)壁冒料。

11 總結(jié)及下一步打算

（1）這次QC小組活動(dòng)嚴(yán)格按照科學(xué)的PDCA程序進(jìn)行，完成了本次QC活動(dòng)目標(biāo)，取得了一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)此次活動(dòng)，施工人員的焊接質(zhì)量意識(shí)得到明顯提高。此次活動(dòng)使小組成員積累了豐富的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，各方面素質(zhì)得到了有效提升。

（2）施工中發(fā)現(xiàn)管材手工封口存在一些不足之處，QC小組準(zhǔn)備將 《提高手工封口一次合格率》作為下一次活動(dòng)課題。