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        SAWL 鋼管生產(chǎn)線夾渣缺陷分析與對策

        2023-01-14 08:10:50棟,蘇志,范
        設(shè)備管理與維修 2022年22期
        關(guān)鍵詞:焊縫工藝對策

        梁 棟,蘇 志,范 鋒

        (渤海裝備南京巨龍鋼管有限公司,江蘇南京 210061)

        1 現(xiàn)狀調(diào)查

        對某SAWL 生產(chǎn)線2020 年度的夾渣缺陷情況進行統(tǒng)計,焊接一通率平均為93.57%,而在6.43%的焊接缺陷率中,夾渣缺陷率平均達到4.0%(圖1)。其中,夾渣缺陷以管端居多,管尾(鋼管西端)的缺陷占比最高。鋼管東端(切除)、鋼管西端(切除)和鋼管中間(補焊)的故障率分別為16%、54%和30%。

        圖1 2020 年夾渣缺陷率統(tǒng)計

        2 原因分析

        鋼管焊接產(chǎn)生夾渣缺陷的原因有很多,除了焊接參數(shù)以外,生產(chǎn)線上還有很多工序可能造成夾渣缺陷。從人、機、料、方、環(huán)等5 個方面分析,得出夾渣缺陷的主要因素(圖2):造成夾渣缺陷的末端原因共有8 個,其中設(shè)備故障為不可控因素,預(yù)焊和修補崗位同屬原因,因此將其余6 個末端原因收集,并采用驗證、現(xiàn)場調(diào)研、統(tǒng)計分析等方法對末端原因進行確認。

        圖2 導(dǎo)致鋼管夾渣缺陷因果圖

        針對導(dǎo)致鋼管直線度超標的因果圖,進行逐一確認,并做出要因確認計劃表(表1)。

        表1 要因確認計劃表

        針對造成鋼管夾渣缺陷要因確認計劃表的末端因素,進行逐一確認,過程如下:

        (1)鋼板板邊平度(波浪彎)超標因素確認。在生產(chǎn)的3 個規(guī)格中隨機抽取200 張鋼板進行板邊平度的測量,抽樣范圍內(nèi)的100%的鋼板平直度符合工藝要求范圍,即平度≤10 mm/(2 m)。屬于非要因。

        (2)引熄弧板焊接操作不當(dāng)因素確認。在生產(chǎn)的3 個規(guī)格中隨機抽取180 張鋼板進行引熄弧板焊接質(zhì)量檢查,崗位員工均使用引熄弧板焊接專用工裝焊接,焊接后的引熄弧板符合工藝要求。屬于非要因。與鋼板側(cè)邊平行度、與鋼板上下表面錯邊、與鋼板側(cè)邊錯邊和是否使用焊接工裝的合格率分別為98%、98%、99%和100%。

        (3)銑邊機焊接坡口不均勻因素確認。在生產(chǎn)的3 個規(guī)格中隨機抽取180 張鋼板,進行焊接坡口質(zhì)量檢查,坡口尺寸符合工藝要求。屬于非要因。

        (4)預(yù)焊質(zhì)量差、預(yù)焊修補質(zhì)量差因素確認。預(yù)焊質(zhì)量較差,預(yù)焊修補崗位在修補后,沒有嚴格執(zhí)行焊縫修磨圓滑過渡,存在高低焊縫沒有修磨,容易造成外焊時電流、電壓波動,產(chǎn)生焊接缺陷。鋼管內(nèi)壁存在焊瘤沒有修磨,此類焊瘤較小,不會造成內(nèi)焊?;〈罱?,但是很容易產(chǎn)生焊接夾渣缺陷,因此必須清理干凈。預(yù)焊焊縫缺陷如圖3 所示,屬于要因。

        圖3 預(yù)焊焊縫缺陷圖

        (5)焊接工藝優(yōu)化不足因素確認。對2020 年1—12 月份的焊接一通率進行統(tǒng)計(圖4),可知在當(dāng)前的焊接工藝指導(dǎo)下,2020 年焊接一通率可達到93.57%。雖然工藝可靠性和指導(dǎo)性較好,但是還能夠繼續(xù)再優(yōu)化。屬于非要因。

        圖4 2020 年1—12 月份焊接一通率情況統(tǒng)計

        (6)培訓(xùn)效果差,崗位員工對工藝要求不理解不能有效執(zhí)行因素確認。查閱2020 年4 月至2020 年12 月培訓(xùn)記錄,班組全體員工平均每3 個月培訓(xùn)一次(其中包括新轉(zhuǎn)崗人員),理論知識與技能培訓(xùn)各占50%,通過培訓(xùn),考試成績達到80 分以上的占97%,員工技術(shù)水平逐步提高。屬于非要因。

        3 制定對策

        通過要因確認將主要問題進行逐條梳理,為尋求應(yīng)對措施,對要因中的影響因素進行逐條分析,得出對策方案(表2)。

        表2 對策評價選擇表

        4 對策實施

        (1)攻關(guān)小組在確定預(yù)焊及預(yù)焊修補崗位執(zhí)行修磨等措施為要因后,展開討論:預(yù)焊崗位在工藝參數(shù)范圍內(nèi),調(diào)整機架高度,4#、5#缸角度及伸出量,記錄相應(yīng)參數(shù),尤其生產(chǎn)換規(guī)格以后,要求調(diào)整合適在進行批量生產(chǎn)。預(yù)焊修補崗位在修補后,沒有嚴格執(zhí)行焊縫修磨圓滑過渡,存在高低焊縫沒有修磨,容易造成外焊時電流、電壓波動,產(chǎn)生焊接缺陷。在調(diào)整機架高度及4#、5#缸角度后,對比對策實施前后預(yù)焊后管尾及熄弧板的合縫及焊接情況,修補崗位嚴格要求以后效果顯著提升。

        (2)攻關(guān)小組在確定優(yōu)化焊接工藝參數(shù)為要因后,展開討論:針對若干項目制定了相應(yīng)的優(yōu)化對策,從電流、電壓、線能量、焊速、焊絲焊劑匹配等方面進行優(yōu)化,并在對策實施后對焊接質(zhì)量進行統(tǒng)計(表3)。

        表3 工藝參數(shù)調(diào)整

        特別是在某LNG 外輸管道項目經(jīng)過討論,制定表4 工藝工藝參數(shù),實施效果顯著,焊接一通率96.87%、切除率1.53%,比較前期平均缺陷提升顯著。調(diào)整后的焊縫形貌理想,焊縫外觀無損缺陷較低、理化性能合格,調(diào)整的參數(shù)很合適。

        5 項目取得成果及應(yīng)用效果

        (1)對2021 年3—8 月份的焊接質(zhì)量進行統(tǒng)計,一通率(平均95.21%)提高1.64%、切除率(平均3.51%)降低0.95%、夾渣缺陷(平均2.61%)降低1.39%,效果明顯(表4)。

        表4 2021 年焊接缺陷率統(tǒng)計

        (2)焊接質(zhì)量的提升,降低焊接缺陷的概率和管端切除率,提高了生產(chǎn)效率,降低質(zhì)量成本,尤其是在大口徑、大壁厚的鋼管時,效率提高相當(dāng)顯著。

        (3)鋼管管端的焊接缺陷,對于鋼管制造廠家是材耗和效率的損失,而對于鋼管的最終用戶來講,施工現(xiàn)場將鋼管對接環(huán)焊,輸送過程中環(huán)焊縫及附近區(qū)域是極其容易失效的環(huán)節(jié),因此管端的焊接質(zhì)量是關(guān)系到鋼管是否能夠安全服役的關(guān)鍵要素。

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