不銹鋼盤管調直器研發小組名稱：自控儀表QC小組發表人：單位名稱：建設工程有限責任公司2012年1月25日目錄TOC\o"1-1"\h\u21992一、課題背景 一、課題背景長期以來，在石油天然氣建設自控儀表施工中，井口安全系統大多采用不銹鋼盤管來進行取源。因工程所用不銹鋼管主要為:3/8"×0.035"（150m盤）,材質為316L，硬度較大、彈性好，到貨的不銹鋼管大多采用盤式包裝（如圖1所示），不利于校直安裝；根據GB50131-2007《自動化儀表工程施工質量驗收規范》要求，在儀表管道安裝施工中，各種儀表管道均應做到順直、沒有裂紋及凹陷。受施工現場諸多條件的限制，調直長期采用手工調直法為主。手工校直法時間長、效率低下、人工成本高，且調直精度差，調直后的鋼管易凹陷變形，影響施工質量，給施工帶來了一定的難度。圖一安裝之前儀表管路圖圖二人工調直安裝的儀表管路圖二、選擇課題（一）問題提出小組根據施工現場平時遇到的問題進行了歸納，主要體現在如下兩方面：（1）施工質量不高。不銹鋼盤管材質為316L，硬度較大，彎曲盤管校直施工難度大，現場安裝偏差已達:5mm/m。（2）施工效率低。以前安裝盤管安裝過程中采用的是人工調直方法，調直一盤150米的盤管施工周期長（需要3天時間）。（二）確定課題不銹鋼盤管調直的施工工效和現場安裝偏差已經嚴重影響到施工質量和施工成本，為此自控儀表QC小組集中全體組員經驗，廣集思路，希望設計制作有一種輕巧、簡易施工工具，能夠提高施工工效且縮小安裝偏差，小組最終選題確定為：不銹鋼盤管調直器研發。QC小組概況小組概況小組名稱自控儀表QC小組注冊編號YJDY-01課題名稱不銹鋼盤管調直器研發成立時間2011年3月課題類型創新型活動時間2011年3月-2011年11月小組人數（≤10人）7人當年活動次數15次小組成員情況序號姓名年齡文化程度職務職稱組內分工備注135大專副中隊長組長策劃人232本科工程師副組長策劃人324本科技術員組員資料收集438大專儀表安裝工組員執行人537中專儀表安裝工組員執行人638技校儀表安裝工組員執行人735大專質量部副部長組員資料整理QC活動指導：倪愛芳四、設定目標1、不銹鋼盤管調直后，偏差不大于2mm/m。2、調直一盤150m不銹鋼盤管的調直時間降低到1天內。五、提出方案，確定最佳方案1、提出方案：2011年3月5日，小組成員在重慶項目部召開了兩次會議，小組成員圍繞《如何提高不銹鋼盤管路安裝質量和速度》進行了大討論，提出了三種方案，并進行了分析比較：方案1.借鑒建筑用鋼筋調直機研發盤管調直器R2R2R1d鋼筋調直機調直鋼筋時，利用三個圓盤分兩邊夾持直線通過的鋼筋，利用圓盤的上下移動給鋼筋上下兩方各一個壓力，從而達到調直的目的。上邊是一個圓盤，半徑為R1，另外一邊是兩個等徑的圓盤，半徑為R2。設需校直的鋼筋直徑為d，它們之間的中心距則調整為R1+R2+d。借鑒鋼筋調直機原理研發一臺不銹鋼盤管調直機，采用電動機動力帶動上下兩個圓盤加持不銹鋼盤管勻速前進，利用另外三個圓盤分兩邊夾持直線通過的不銹鋼盤管，利用圓盤的上下移動給鋼筋上下兩方各一個壓力，從而達到調直的目的。方案2.自制不銹鋼盤管調直器利用卷板機的工作原理，研發一種輕便簡易的不銹鋼盤管調直器。將不銹鋼盤管加持于調直器中間，利用人工左右移動調直器，利用上下軸承的壓力來對盤管進行調直。方案3.借鑒立式拉絲機調直盤管立式拉絲機可以拉直鋼、鋁、銅、電工用導線、鋼絲繩等金屬線材。最大拉直直徑：6.5-4.4mm，最小拉直直徑(mm)：2.6-1.6mm。借鑒立式拉絲機原理，更改拉絲機上的加持模具，用盤管來代替電工用導線、鋼絲繩的位置，采用拉直的方式來達到調直盤管的目的。針對每個方案，從有利因素和不利因素兩個方面分析：方案名稱方案實施優點缺點方案1：借鑒鋼筋調直機制造盤管調直機方案2：自制調直器方案3：借鑒立式拉絲機調直盤管2、確定最佳方案：通過以上的對比后，QC小組成員一致認為，自制盤管調直器能最大限度滿足要求，對盤管的保護及調直效果方面更具優勢，為此我們認為方案二為最佳方案。繪制親和圖，提出不銹管盤管調直器的研發方案不銹管盤管調直器的研發方案親和圖制圖人：劉勇剛制圖時間：2011年3月8日4、確定不銹鋼盤管調直器研發最佳方案1）不銹鋼盤管調直器底板材料的選擇方案選擇試驗分析結果結論普通鋼板沖擊試驗及重量分析采用硬質塑料板沖擊試驗及重量分析不采用鋁合金材料沖擊試驗及重量分析不采用2）不銹鋼盤管調直器軸承選擇方案選擇試驗分析結果結論普通鋼制軸承與不銹鋼盤管的接觸面積試驗以及對不銹鋼管的腐蝕與不銹鋼盤管的接觸屬于點接觸，易損傷盤管；與不銹鋼屬于不同材質的金屬，易使不銹鋼管發生表面腐蝕不采用帶凹槽鋼制軸承與不銹鋼盤管的接觸面積試驗以及對不銹鋼管的腐蝕與不銹鋼盤管的接觸屬于面接觸，不會損傷盤管；與不銹鋼屬于不同材質的金屬，易使不銹鋼管發生表面腐蝕不采用帶凹槽不銹鋼軸承與不銹鋼盤管的接觸面積試驗以及對不銹鋼管的腐蝕與不銹鋼盤管的接觸屬于面接觸，不會損傷盤管；與不銹鋼屬于同材質的金屬，不會使不銹鋼管發生表面腐蝕采用3）不銹鋼盤管調直器底板尺寸選擇方案選擇分析結果結論450*150*12尺寸適中，重量較輕，強度較好。便于操作。采用1000*150*12尺寸長，重量太重，強度一般。不便于操作。不采用450*150*20尺寸適中，重量太重，強度高。不便于操作。不采用4）不銹鋼盤管調直器軸承數量及排布選擇方案選擇過程分析結果結論采用上下兩排直線排列的共12個軸承上下擠壓通過其中的不銹鋼盤。因盤管的受力點基本處于一條直線，無法保證校直后的盤管發生回彈現象，校直效果不理想。不采用采用上下兩排直線排列的共8個軸承上下擠壓通過其中的不銹鋼盤管。以四個等腰三角型結構原理，利用上下兩方軸承上的凹槽面，上下多點擠壓直線通過的不銹鋼盤管。因盤管的6個受力點不重合，稍微向下調節上方兩個軸承后，可保證校直后的盤管盡量減少回彈現象，校直效果較為理想。采用采用上下兩排直線排列的共5個軸承上下擠壓通過其中的不銹鋼盤管。因盤管的3個受力點不重合，稍微向下調節上方中間軸承后，可保證校直后的盤管盡量減少回彈現象。但因受力點較少，校直效果不是很理想。不采用根據以上一系列的分析、試驗、對比后，小組成員確定了最佳不銹鋼盤管調直器研發方案。如下樹圖：六、制定對策2011年3月，在重慶氣礦項目施工現場基地，小組進行了方案設計，制定了對策表，如下：對策表制表人：王珂制表時間：2011.3.23七、實施實施一：不銹鋼盤管調直器設計固定板、擋板、調節板的材料均使用12mm厚普通鋼板制作。具有較好的抗沖擊能力，不易變形；且材料普通，易采購；易于切割、鉆孔等深加工。不銹鋼軸承材質為316L，且帶有與不銹鋼盤管同直徑的外凹槽，調直過程中避免管材被腐蝕，保護管材不易受損變形等優點；采用8個軸承以四個等腰三角型結構，固定在長方型的鋼板上，以下方固定板上的4個固定點、直線排列的軸承為支撐，用調節板向下調節上方的2個軸承，下壓在不銹鋼盤管上，利用上下兩方軸承上下多點擠壓，來調直線通過的不銹鋼盤管，采用人工方式左右移動調直器，來達到不銹鋼盤管調直的最終目的。將調直器擋板插入固定板與調節板之間，采用4顆M8的螺絲固定在底板上，旋轉調節板上的4個調節手柄，來調節上下兩排軸承之間的間距。圖三盤管調直器示意圖實施二：不銹鋼盤管調直器的制作嚴格控制固定底板、擋板、調節板的下料尺寸。使用氣割方式按圖尺寸切下固定板、擋板及調節板所需材料，后進行打磨加工。加工后固定板、擋板、調節板尺寸誤差控制在1mm內；精確控制開孔位置及孔徑。使用鉆床對固定板、擋板進行開孔，嚴格選用合適的鉆頭，開孔的直徑及各孔間距誤差確保在0.2mm內；詳細部件尺寸（如圖四所示）：軸承采用M12的螺絲固定牢固，緊固力矩值不小于51N.m，軸承安裝位置準確。將調直器擋板插入固定板與調節板之間，并用4顆M8的螺絲將調節板與固定底板用1顆M12的螺絲相固定。（如圖五所示）實施三：不銹鋼盤管調直器的試用在多個單井站施工中，同時試用，檢驗所研發的不銹鋼盤管調直器是否能夠大大的提高施工效率、提高施工質量。為保證制作質量，小組成員在不銹鋼盤管調直器制作完成后，對其外形尺寸、軸承間距、抗沖擊性以及不銹鋼盤管調直質量均進行了檢驗，均符合要求。圖六所示：正在使用效果驗證圖圖七所示：不銹鋼盤管被調直后安裝圖八、效果檢查不銹鋼盤管調直器的誕生提高了工作效率，節省了工作時間，減少了管材的浪費，保證了施工質量，而且美觀大方。實現了小組的總體目標。1、目標檢查①盤管調直后，實現了偏差不大于2mm/m的目標。研發出的不銹鋼盤管調直器，已應用于不銹鋼盤管的調直。原來現場安裝偏差為不大于5mm/m，安裝質量僅達到了合格標準；經過校直器處理后，現場安裝偏差不大于2mm/m，觀感質量和施工質量得到極大的提升。得到設計、甲方、監理一致好評。不銹鋼盤管被調制后安裝效果圖（圖八）②150m盤管調直現在僅需要1天。由于他的設計特點，其重量僅8公斤，便于現場操作使用，大大提高了工效，原來調直150m盤管需要3天，現在僅需要1天，且只需1名儀表工和1名配合工就可以完成全部的操作。2、經濟效益創造的經濟效益和質量效益如下：1、工時節約價值＝原來是4個人1個臺班要3天才能完成的工作量，現在僅需1名儀表工加以1名配合工，1天就能順利完成。提高工效3倍多。直接和間接費用節約成本費用10000元。

2、減少廢品節約價值＝成品或半成品單件價值×（改進前6個月的平均廢品率2%，－改進后6個月的平均廢品率1%）×計算期計劃產量－工藝改革費用。九、標準化1、收集整理各項資料，針對適用范圍及使用注意事項等編制了《不銹鋼盤管調制器使用說明》，并組織操作人員學習，現已將不銹鋼盤管調直器