提高超高压管道A335-P22焊接一次合格率 课件

提高耐热钢A335-P22管道焊接一次合格率,陕西化建工程有限责任公司三公司 靖边工业园DCC耐热钢A335-P22焊接QC小组 2013年7月 发表人：,汇报提纲,延长石油靖边能源化工综合利用启动项目150万吨/年催化裂解（DCC）制乙烯装置，为陕西延长中煤榆林能源化工有限公司投资新建项目。装置主要有：反再单元、分馏单元、裂解压缩单元、冷分离单元、热分离单元及装置街区单元六个单元。该工程工艺管道共计211295米，包含20多种材质，其中高压蒸汽管道A335-P22系国外进口耐热钢材料，工作压力47MPa，共134道焊口，其中50860.32mm的焊口57道、45753.97 mm的焊口27道、40649.21 mm的焊口32道、35642.86 mm的焊口18道。设计压力高、管道壁厚大、焊接工程量大、焊接质量要求高，但公司却没有成熟的施工经验，为保证管道焊接的一次合格率，特成立QC小组。,一、工程概况,制表人：颉少锋 日期：2013年05月03日,二、QC小组简介,三、选题理由,管道材质特殊，壁厚大，管道设计压力为超高压,操作温度高, 工期紧；施工焊接质量要求高，施工难度大,创鲁班奖；业主要求一次焊接合格达96%以上,P22管道的焊接安装施工为DCC装置“裂解压缩”的关键路线，焊接安装壁厚达60.32mm的管道，目前焊接合格率仅为87.5%，且这种管道的焊接技术在公司以前的安装施工中无经验可借鉴，施工难度大。,工程特点,选定课题,提合超高压管道A335-P22焊接一次合格率,具体问题,质量目标,小组对5月3日-5月12日的A335-P22管道探伤结果进行统计分析，结果为：X射线检测共计120张片子，一次合格105张，不合格15张，一次合格率仅为87.5%。小组针对片子不合格的40个点进行统计分析，结果见右表：,探伤结果分析表,四、现状调查,结论：由上表分析可知，裂纹、夹渣和气孔是影响A335-P22管道焊接一次合格率低的主要缺陷，如果把这三个缺陷问题解决， A335-P22管道焊接合格率将大幅度提高。,频数：N=20,累计频率（%）,未熔合,夹渣,其他,气孔,0,8,16,24,32,40,20%,40%,60%,80%,2,0,8,10,20,50%,75%,95%,100%,100%,裂纹,五、1.确定目标,高压管道A335-P22焊接一次合格率 98%,一次合格率仅为87.5%,创鲁班奖；业主要求一次焊接合格达96%以上。,业主要求,施工现状,目标,六、可行性分析,目标是可行的,一次合格率低的主要缺陷为裂纹、夹渣和气孔 ,共占不合格的95%，占全部缺陷的（1-87.5%）95% =11.88%，如得以解决,一次合格率可提高为1-（1-87.5%）-11.88%=99.38%。,中国石油一建承建兰州石化乙烯工程超高压蒸汽厚壁A335-P22管道焊接一次合格率达100%。 火电建设承建的哈尔滨第三电厂二期超高压蒸汽厚壁A335-P22管道焊接一次合格率达98.5%。 南京工程沙特阿美项目加氢管线加氢A335-P22管道焊接一次合格率达95.6%。 以上三家施工单位的A335-P22管道平均焊接 一次合格率98.03%。,合格率分析,同行业水平,结 论,人员,控制柜温度不稳,设备缺陷,焊机电流不平稳,氩气纯度低,施工方法不合理,空气湿度大,焊工技水平差,风速大,施工环境差,坡口角度偏小,材料不合格,焊丝不清洁、焊条烘干不规范,制图人：颉少锋 日期：2013年5月12日,六、原因分析 针对A335-P22焊接缺陷，小组成员从人、机、料、法、环和测六个方面使用关联图进行了详细分析，产生因素结果如下：,夹渣,气孔,裂纹,管材与管件内口错壁量偏大,焊接分层、分道不当,管材材质,预热、后热、热处理温度不合理,管理体制不合理,坡口打磨质量,七、要因确定,制表人：颉少锋 日期：2013年05月20日,小组成员针对关联图得出的14条末端因素，制定如下要因确认计划表，并展开实施：,制表人：颉少锋 日期：2013年05月20日,5月15日，由陈宝运和颉少锋负责检查现场焊工、焊接技术、并进行理论和实践考试，考试结果统计结果如下：,1、焊工技术水平差（可产生各种缺陷）,结论：焊工技术水平差是主要原因。,2、管理体制不合理（各种缺陷）,5月15日-16日，小组成员刘强将榆能化现行焊接管理制度与公司最新的焊接管理制度对比分析，发现现行管理制度符合公司最新的管理制度。,结论：管理体制不合理不是主要原因。,要因确认事实,4、焊机输出电流不平稳（气孔、裂纹）,5月15日-20日，小组成员颉少锋对对现场11台电焊机的电流表、电压表进行随机抽样测试，使用正常、性能稳定。,结论：焊机输出电流不平稳不是主要原因。,3、控制柜温控不当（裂纹）,5月15日-16日，小组成员刘强对电加热控制柜的检验报告、运行情况进行检查，电加热控制柜的运行正常，实际测得误差在1 以内、检验报告合格有效。,结论：控制柜温度不稳不是主要原因。,5、 氩气纯度低（气孔）,5月19日，由颉少锋负责联系供气厂家，对随机抽选的5瓶氩气纯度进行测试，统计结果如下：,结论：氩气纯度均 99.99%，氩气纯度低不是主要原因。,6、管材材质（裂纹）,5月19日，由陈宝运负责联系检测单位对现场P22管道进行光谱分析，经检测结果显示，管材材质符合质量证明文件要求。,结论：管材材质不是主要原因。,7、焊丝不清洁、焊条烘干不规范（夹渣、气孔、裂纹）,5月15日-19日，由颉少锋现场随机对5名焊工的焊丝清洁度、焊条烘干情况检查，统计结果如下：,结论：焊丝未清理焊条烘干不规范不是主要原因。,5月15日-19日，由刘强现场测量3名打磨工打磨范围及程度，统计结果如下：,8、坡口打磨质量（夹渣）,结论：管材材质及坡口打磨质量符合要求，不是主要原因。,9、预热、后热、层间温度不当（裂纹）,由于A335-P22管道壁厚大、焊接周期长，一旦焊接开始电加热控制柜均需长时间工作，且焊接时电弧本身对焊口也进行加热，层间温度很难控制在250350 范围内。小组成员刘强对5月15日-17日焊接过程的焊口实测温度进行统计，结果如下：,结论：共测检20次，其中有6次超出温控范围，因此预热、后热、层间温度不合理是主要原因。,5月15日5月18日由颉少锋对四组焊工的单层厚度和运条摆动宽度与焊接工艺要求统计对比，结果如下：,结论：焊接分层道不当是主要原因。,10、焊接分层、层间厚度以及焊条摆幅控制不当（裂纹）,5月16日，由陈宝运负责对现场机械加工完成的坡口角度进行测量，统计结果如下：,结论：坡口角度符合率为50%，坡口角度偏小是主要原因。,11、坡口角度偏小（裂纹）,由颉少锋负责对5月16日-20日组对焊口的单边内口错壁量检查，测量结果见下表：,12、管材与管件内口错壁量较大（夹渣、气孔）,结论：单边内口错壁量均 1mm，管材与管件错壁量较大不是主要原因。,13、 空气湿度大（气孔、裂纹）,5月16日-19日，由陈宝运负责用湿度仪对施工现场相对湿度进行测量，结果统计如下：,结论：空气相对湿度 90%，空气湿度大不是主要原因。,因靖边县地处毛乌苏沙漠边沿，常年有不定向风，为确认是否风速过大，影响焊接作业（主要是气孔）施工。 5月16日-20日，由颉少锋负责用风速仪连续五天测量当地风速，测量结果见下表：,14、 风速大（气孔）,结论：平均风速为2.38 m/s 2 m/s，风速是主要原因。,焊工技术水平差,1、,2、,3、,4、,5、,通过要因确认，确认出以下五个方面要因,预热、后热、层间温度控制不当,坡口角度偏小,焊接分层、层间厚度以及焊条摆幅控制不当,风速大,八、制定对策 根据上述确认的5条要因制定如下对策：,制表人：颉少锋 日期：2013年05月30日,九、对策实施,小组就耐热钢A335-P22厚壁管焊接开办专题培训班，由项目负责石从胜主讲，对参与耐热钢A335-P22安装管理及施工的人员 , 主要学习耐热钢厚壁管下料、坡口加工、组对、焊接的工艺和质量标准。焊接技师刘波就关键施工工序进行现场演示 , 并实行培训考核制度，择优录用。,实施一：开展专项技术培训,效果检查：通过培训并对培训人员现场考核，使全体参与施工的人员100%熟练掌握焊接技能和相关的施工规范及质量要求。,5月25日-26日进行的理论和实践考试结果统计结果如下：,考 核 结 果,小组成员陈宝运、颉少锋针对A335-P22耐热钢有较大淬硬倾向和裂纹倾向的特点，对现场电加热人员及施工班组培训。要求在施工时预热采用电加热方式，温度控制范围、保温区域、升温速度和降温速度各阶段控制焊接过程中跟踪控制。施焊过程中操作焊工随时测量焊口温度，班组管工至少每小时检测一次焊口温度，颉少锋随时对焊口温度进行检测，确保焊接对温度的要求。管道壁厚大，焊接过程时间长，一次性焊接完成困难，要求每需停焊时均须严格按照工艺要求后热缓冷，再次开焊时按正常焊接工艺重新预热。,实施二：专项技术交底,效果检查：通过现场对专业电加热人员与施工班组的培训，关责任人员均明确了耐热钢A335-P22厚壁管道焊接全过程的温度要求。,实施三：及时调整加工刀具并加大坡口检查频次,由颉少锋负责到剖口加工现场对正在加工的坡口进行检查，并发现剖口尺寸偏小时提前调整加工刀具角度。并要求操作工人在操作中增加测量次数，发现偏差及时调整，保证加工坡口角度。,效果检查：通过耐热钢A335-P22厚壁管道坡口加工的加严检测，坡口角度均能满足规范要求。,对于超厚壁管易出现壁厚不均的情况，由颉少锋负责检查保证坡口加工时对管内壁车削掉厚0.1mm、长度70mm的金属，以利于坡口组对，需要内部切削端面时用砂轮机打磨处理，形成平滑过渡，避免应力集中。,实施四：控制焊缝单道厚度和运条摆幅,为保证 A335-P22耐热钢的焊接质量，小组成员根据施工规范及焊接工艺评定制定控制焊缝单道厚度和运条摆幅的管理规定，规定焊缝单道的厚度不得超过使用焊条的直径，摆动幅度不得超过焊条直径的3倍。并由颉少锋和刘波对焊接电流和焊接速度的要求再次交底。通过对焊接各部位焊接参数的选择来确保焊接线能量，具体焊接参数见下表：,控制焊缝单道厚度和运条宽度管理制度,效果检查：通过与耐热钢A335-P22厚壁管道焊接参数的比较，现场检查焊接参数能满足工艺规定要求。,现场随机抽检焊道宽度及厚度（单位：mm）结果如下：,实施五：搭设防风棚,5月26日开始，由陈宝运监督，颉少锋协调，对现场各A333-6低温钢焊接点，用防火帆布搭设全封闭式防风棚。5月28日，全部防风棚搭设完毕，要求所有焊工必须在防风棚内作业。,通过给耐热钢A335-P22厚壁管道搭设防风棚，焊接作业点的风速2 m/s 。,5月28日，由陈宝运、颉少锋对A335-P22耐热钢钢焊接点的防风棚搭设情况进行检查验收，统计结果如下：,各个焊接点防风棚按要求全部搭设。,焊口缺陷调查统计表,制表人：颉少锋 日期：2013年06月08日,效果检查,QC小组成员在2013年5月20日6月5日完成的耐热钢A335-P22焊口探伤检测结果进行统计分析，结果为：X射线检测共计220张片子，一次合格206张，不合格14张。小组对14张不合格片子统计出24个不合格点进行了现场调查分析，统计结果如下表：,制图人：颉少锋 日期：2013年6月8日,结论：一次合格率仅为93.6%，由上图可看出，裂纹的问题没有解决，导致我们的目标没有实现。裂纹不仅影响了合格率，而且是不允许存在的缺陷，为此我们必须将裂纹消除。,目标没有实现再次分析原因、制定对策,目 标 没有实现,打磨收弧部位,焊缝裂纹,单道焊缝纵、横向裂纹,弧坑放