1/1應用數據統計分析提高儲罐焊接一次合格率應用數據統計分析提高儲罐焊接一次合格率

中國石油天然氣第六建設公司欽州中石油國際儲備庫項目QC小組發表人：周毅強

單位名稱：中國石油天然氣第六建設公司

2010年4月13日

目錄

一、QC小組概況(1)

二、小組成員情況(1)

三、活動具體內容(2)

1選題理由(2)

2現場調查(2)

3目標值設定(5)

4分析產生問題的原因(5)

5確定要因(6)

6制定對策(7)

7實施情況(8)

8效果比較(9)

9鞏固與提高(9)

10回顧和打算(10)

一、QC小組概況

二、小組成員情況

三、活動具體內容

1選題理由

1.1欽州中國石油國際儲備庫項目（一期工程）是中石油重點工程，一期工

程計劃建造100臺10萬方原油儲罐，第一階段一次建成42臺10萬方原油儲罐，工程規模大、建設工期短（從第1臺罐鋪底板到42臺罐主體完工只有5個月）、參建單位多，如何共享焊接經驗和教訓，提高焊接質量非常重要。

1.2儲罐壁板高強鋼板材質為12MnNiVR（舞陽鋼鐵廠）和08MnNiVR（上海寶

鋼），均為國產高強鋼板，儲罐壁板環縫自動焊所用焊絲和焊劑均為國產（大西洋焊絲CHW-S7CG和焊劑CHF26H30×160），對如何提高國產高強鋼板和焊材的焊接質量非常有必要。

1.3儲罐焊接一次合格率（主要是儲罐環縫）在項目前期低于項目制定的質

量目標，造成經濟損失、進度受到制約，在使用國產焊絲和焊劑上受到多方質疑，如何找出影響環縫自動焊質量主要因素并加以優化、提高焊接一次合格率成為各方關注的焦點。

1.4大型儲罐用高強鋼板12MnNiVR、08MnNiVR及其焊絲、焊劑是近幾年才實現國產化的，采用國產焊絲和焊劑能否達到穩定的焊接一次合格率，對國產焊絲和焊劑的推廣使用具有現實意義，同時可降低項目成本和采購周期。

2現場調查

2.1在第一批4臺10萬方儲罐第一圈環縫射線檢測結果顯示，焊接一次合格

率低于95%，未達到項目質量目標，出現大量返修，對質量和進度都造成較大影響。

2.2收集不合格片的缺陷類型進行分類統計，發現不合格缺陷的類型非常集

中，主要是氣珠（橢圓形裂紋）和未熔合，現場對焊縫磨開后主要是在打底焊與填充層之間。在隨后其他罐的射線檢測結果中，存在同樣的缺陷，統計數據如下：

2.2.1數據統計表

-3-

2.2.2不合格因素出現的頻數

2.2.3主要不合格因素，根據“二八原則”產生焊縫不合格因素主要缺陷是氣孔（氣珠）和未熔合，兩項缺陷累計百分率為86.14%。

2.3現場所有焊工都持有技術質量監督局發的焊工證并經現場考試合格后發

證，所有焊機都在地面進行了調試，所用橫焊自動焊機型號主要有

YS-AGW-1、沈陽民合GHH-Ⅱ、南京勒肯MSHW-I/Z。

2.4對現場所使用的橫焊焊絲和焊劑進行檢查，核對每一個批號的產品，均能

與合格證及檢驗報告上的批號對應。焊劑都能按要求進行烘烤，烘烤員都經項目部質量部培訓并發放了上崗證。

3目標值設定

3.1焊接一次合格率逐步提高，并穩定在97%以上，總體焊接一次合格率保持

在96.5%以上。

3.2對之后施工單位的焊接技術人員及焊工進行培訓，提高焊接質量，降低

焊接返修成本。

4分析產生問題的原因

4.1用數據分析結合PDCA循環改進高強鋼板的焊接工藝，提高焊接質量。

4.2邀請焊絲和焊劑生產廠家技術人員、監理焊接工程師、無損檢測單位專

家以及本公司焊接專家，利用頭腦風暴法列所能想到的產生缺陷的因素，利用魚刺圖從人、機、料、法、環等方面展示相對而言重要的因素。

烤

舊

5確定要因

5.1借助表格，各位專家通過排除法分析產生缺陷因素的可能性，分析每項因

素的可能性概率。

5.2排序后根據“二八原則”確定造成缺陷的主要因素。

根據“二八原則”第5、13、15、7、17項為產生缺陷的主要因素，重點是進步分析該5項因素并制定消除或盡量減少該因素，提高焊接質量和焊接一次合格率。

6制定對策

6.1調整焊劑的級配比例（由于涉及廠家機密，具體數據不便公開）

6.1.1邀請大西洋廠家技術人員及公司焊接專家到現場討論，分析焊劑級配比

對產生氣珠缺陷的原因，改進級配比，減少160目顆粒的比例，便于在焊接時熔池內的氣體的溢出；

6.1.2焊劑級配比調整后在現場進行試驗，由射線檢測結果判斷改進后的級配

比是否合理，如果結果改變不明顯則進一步優化級配比。

6.2改進焊縫清根要求

6.2.1對儲罐焊縫清根時推薦使用磨光機，清根后PT檢測增加質檢員旁站監

督；

6.2.2如果采用氣弧刨清根時，必須將焊縫溝槽磨光滑，并且對溝槽深度大于

壁厚一半的地方用焊條補焊、打磨，確保溝槽深度不大于壁厚的一半；

6.2.3清根后焊道形狀要求由技術人員進行交底，專職質檢員跟蹤檢查驗收，

合格后才能進行施焊。

6.3強化焊接工藝紀律

6.3.1按項目部改進后的焊接工藝卡進行作業，焊前對高強鋼板進行預熱，由

于鋼板較后，因此采用雙火焰進行預熱，用紅外測溫儀進行時時監測并記錄；

6.3.2自動橫焊機在打底焊時行走速度要求小于300mm/min，填充焊接速度行

走速度小于450mm/min，蓋面層除最后道速度可達到600mm/min外，其他各道不得超過500mm/min；

6.3.3每道焊縫的接頭至少錯開50mm以上，且起弧和收弧處需用磨光機修磨

好；

6.3.4焊機電流、電壓及線能量必須嚴格按調試時的參數進行，不得隨意改

動。

6.4焊劑烘烤使用要求

6.4.1焊劑烘烤溫度由原來的300~350℃調整為350~400℃，保溫時間由1小

時改為2小時，焊劑烘烤量不得超過烘烤箱容積的80%，每個班配置2臺焊劑烘烤箱；

6.4.2焊劑回收后必須按交底要求過篩后才能使用，重復使用不得超過2次,

附在烘烤箱壁上的焊劑不得使用;

6.5焊接環境及其他要求

6.5.1不得在晚上7:00以后進行焊接，必須在白天進行，在打底焊時必須一

次完成，不得間歇；

6.5.2雨霧天氣情況停止焊接作業；

6.5.3制定獎罰管理規定，如：對焊接一次合格率超過98%的焊工進行獎勵，

對焊接一次合格低于96%的焊工進行處罰等。

7實施情況

7.1在儲罐TK-0306第一圈環縫焊接時采用優化的級配焊劑進行施焊，同時

按優化的焊接工藝進行施焊，24小時后進行射線檢測，根據檢測結果，氣珠缺陷和未熔合缺陷大大降低，環縫焊接一次合格率達到97.12%，超過項目焊接一次合格率96%的目標，證明所采取的對策方向是正確的。7.2優化的焊劑級配方案、改進的焊縫清根方法、改進的焊接工藝及焊接時

間上的要求可以在其他罐的施工中推廣。

8效果比較

8.1焊接一次合格率對比

8.2.1焊縫返修率下降，減少了返修的人力、物力，以及射線檢測所需的費

用，如果按80000張片，一次合格率提高2%，相當于少返修1600張片，按綜合費用200元/張，即可節約32萬元。

8.2.2由于返修量減少，節約了返修時間，為施工進度贏得了寶貴的時間。

8.3社會效益

由于工程前期儲罐焊接一次合格率低于項目的質量目標“焊接一次合格率96%”,面臨業主及PMC方的巨大壓力,同時給公司在質量管理上的形象造成了較大的負面影響。優化了橫焊焊劑的級配和焊接工藝以后，焊接一次合格率有了較大提高，焊接一次合格率超過了項目制定的質量目標。

9鞏固與提高

9.1根據現場實際情況，在焊劑回收時除使用粗網過篩外，特別增加用細網

過篩，確保焊劑級配的合理和穩定。

9.2建立健全質量管理網絡，每臺罐設置1至2名專職質檢員，重點檢查焊

縫清根，只有經質檢員簽字確認的焊縫才能開始施焊。

9.3通過流水作業和檢查可很好的提高焊接質量，自動焊機在前面焊接，隨

后有專人檢查并標識出缺陷，打磨工在后面打磨，手工焊焊工隨后進行

補焊、打磨，既為下一排道焊接贏得了時間又提高焊接質量。

10回顧和打算

10.1在大規模儲罐施工焊接質量管理中得到了多方的支持，包括焊絲和焊劑

生產廠家、監理單位和無損檢測單位。在巨大的壓力面前，各單位專家共克服困難，分析原因、制定對策，經現場試驗，制定了可靠的方案，較大的提高了焊接質量。

10.2在整個改進過程中，我們也走了一些彎路，雖然過