提高自安裝采油平臺樁管的下料質(zhì)量

提高自安裝采油平臺樁管的下料質(zhì)量

自安裝采油平臺為我國首座插銷式液壓自升降生產(chǎn)儲油平臺，

與固定式采油平臺相比，這座名為“海洋石油161”的自安裝采油平臺最大的不同在于配備有插銷式液壓升降系統(tǒng)，這個系統(tǒng)使其具備了獨特的優(yōu)勢?！昂Ｑ笫?61”是能夠?qū)崿F(xiàn)“蜜蜂式”采油的可移動平臺。插銷式結(jié)構(gòu)擴大了樁腿高度的可調(diào)節(jié)范圍，有利于平臺根據(jù)水深調(diào)節(jié)升降高度，使平臺可適應的海域更廣。此外，借“插銷”之力，“海洋石油161”比同等規(guī)模的液壓升降平臺的起升重量更大，穩(wěn)定性更好。本平臺樁腿為圓柱形結(jié)構(gòu)，樁腿長度67m，直徑φ3000mm，壁厚36、30mm。對應插銷位置設有4根長條形導向條，導向條寬度700mm，厚度36mm。樁管內(nèi)部設有縱向桁材（⊥20X300/20X200）和圈（⊥20X300/20X200），支撐圈梁間距1000-2000mm。樁腿筒體插入樁靴，并與樁靴構(gòu)件焊接。對應樁壁開孔位置，在樁腿內(nèi)設置密閉罩，結(jié)構(gòu)由14mm的鋼板焊接而成。一.工程概況自安裝采油平臺現(xiàn)場照片

這是我廠首次承攬這種類型的平臺，我們下料車間承擔了下料任務，由于鋼管直徑大（φ3000mm），筒體和導向條又都需要對應開孔，這是整個工程的難點。為了確保自安裝平臺的整體預制質(zhì)量，我們QC小組圍繞這一薄弱環(huán)節(jié)，開展了質(zhì)量管理活動，較好的解決了這一難題，為我廠及公司做出了積極的貢獻。樁管及導向條尺寸外觀圖如下所示：繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年1月19日

圖1

繪圖人：賈愛玲繪圖時間：2009年1月19日

自安裝采油平臺整體效果圖圖2三、選題理由

提高自安裝采油平臺樁管下料質(zhì)量質(zhì)量要求高：樁管直徑公差：φ3000+2-6mm，橢圓度要求≤5mm撓曲值≤20mm；導向條直線度≤1mm/m，整體≤3mm；導向條圓孔與樁腿圓孔偏差≤1mm;樁水平面四開孔中心的偏差控制在±1.5mm。市場影響大：首次施工直徑在φ3000mm以上的樁管，樁管外圍有四條導向條，且樁管和導向條需要對應開孔，能夠積累總結(jié)出一套更完善的施工控制程序和施工經(jīng)驗，而且對公司以后對外開拓市場具有重要意義。施工難度大：樁管直徑在φ3000mm以上；鋼板尺寸偏大3000×9000~3000×12000；樁管與導向條需要對應開孔，且是在滾制成型后開孔，難度非常大；鋼板厚度大且厚度不一，削斜難度大。繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年2月9日

圖3四、現(xiàn)狀調(diào)查

現(xiàn)狀調(diào)查（一）為明確影響海上平臺樁管下料質(zhì)量的問題關鍵所在，我們對2008年3月～6月份施工的類似規(guī)模工程趙東項目ODB、OPB平臺（直徑范圍為φ1524×40～φ2032×65）的樁管的下料實際情況進行了質(zhì)量調(diào)查，結(jié)果如下：

月份件數(shù)合格件數(shù)

不合格件數(shù)

一次合格率（%）08年3月110102892.708年4月6461395.308年5月120112893.308年6月125118794.4合計4193932693.9（平均值）

調(diào)查人：吳迪調(diào)查時間：2009年3月16日~3月20日

樁管筒節(jié)下料情況調(diào)查表表1

利用柱形圖將產(chǎn)量和合格品數(shù)量關系表現(xiàn)如下圖所示：

繪圖人：賈愛玲繪圖時間：2009年3月23日

圖4一次合格率（%）92.7%95.3%目標值96%93.3%94.4%91平均值93.9%利用折線圖將月份和一次合格率的關系表現(xiàn)如下圖所示：

圖5

2008年3月2008年4月2008年5月2008年6月9293949596繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年3月23日

月份現(xiàn)狀調(diào)查（二）

我們對2008年3月～6月份施工的26節(jié)不合格筒節(jié)進行了質(zhì)量調(diào)查，并對調(diào)查結(jié)果進行分類統(tǒng)計，統(tǒng)計情況如下表所示：

缺陷調(diào)查表表2序

號缺

陷頻

數(shù)頻

率%累計頻率%1下料尺寸超標8541.941.92坡口表面質(zhì)量超差8340.982.83氧化鐵清理不干凈157.390.24直線度超標104.9955板材外觀有刮痕52.597.56其

他52.5100合

計N=203100調(diào)查人：吳迪

調(diào)查時間：2009年3月24日

結(jié)論：從排列圖可以看出，下料尺寸超標和坡口表面質(zhì)量超差是造成樁管不合格的主要問題。圖6A下料尺寸超標B坡口表面質(zhì)量超差C氧化鐵清理不干凈D直線度不夠E板材外觀有刮痕F其他41.982.890.29597.5繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年3月24日五、目標確定和目標可行性分析1、確定目標值：下料一次合格率達到96%以上。93.9%96%圖7

2、目標值制定的依據(jù)：

1）業(yè)主要求我們質(zhì)量一次合格率必須達到96%。

2）該工程的優(yōu)質(zhì)正點，能拓寬我們公司的外部市場。

3）對趙東工程筒體檢驗平均一次合格率接近目標值，為我們目標值的制定提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。繪圖人：賈愛玲繪圖時間：2009年4月13日3、目標值的可行性分析：1）只要我們將兩個主要的缺陷因素出現(xiàn)的頻數(shù)降低，我們下料的一次合格率就能有很大幅度的提高。2）施工經(jīng)驗：我們過去成功預制過很多大型海上平臺的樁管，如趙東平臺、EDC平臺，施工經(jīng)驗豐富。3）人員素質(zhì)：全體QC小組成員由工程師、技術(shù)員、高級技師以及技術(shù)工人組成，具有較強的解決問題的能力。4）歷史水平：1999年，該QC小組《確保海工樁管壓頭質(zhì)量》獲全國優(yōu)秀QC小組；2006年，該QC小組《確保趙東工程結(jié)構(gòu)鋼管下料質(zhì)量》獲山東省優(yōu)秀QC小組；2008年，該QC小組去年《提高內(nèi)蒙風力發(fā)電塔架的下料質(zhì)量》獲勝利油田優(yōu)秀QC小組成果二等獎。六、分析原因

關聯(lián)分析：根據(jù)上述調(diào)查表，我們對產(chǎn)生缺陷的原因做如下分析:開孔尺寸有偏差開孔設備及技術(shù)老化板邊出現(xiàn)弧度施工方法技術(shù)不熟練坡口高度不均削斜質(zhì)量差下料有偏差鈍邊不均切割有偏差切割速度不均坡口表面質(zhì)量超差下料尺寸超標責任心不強板材表面有刮痕施工工序交接不完整材料規(guī)格有誤母材內(nèi)部質(zhì)量不好切割進入點不準設備不能滿足生產(chǎn)要求直線度超標切割器供氣不穩(wěn)平臺母材不合格關聯(lián)圖圖8切割器道軌不平施工經(jīng)驗不足切割參數(shù)不當

通過關聯(lián)圖可得知，我們找出了影響下料尺寸和造成坡口表面質(zhì)量超差的因素共24條，其中末端因素有7條：

1、施工工序交接不完整2、切割器供氣不穩(wěn)3、施工經(jīng)驗不足4、開孔設備及技術(shù)老化5、平臺母材不合格6、切割器道軌不平7、責任心不強

繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年5月18日七、要因確定

（一）施工工序交接不完整確認時間：2009年6月15日確認人：吳迪由于自安裝采油平臺樁管的直徑大（φ3000以上），下料尺寸準確度要求高，所以我們樁管施工的順序按照：先用數(shù)控切割機切割出每節(jié)樁管筒節(jié)，再用半自動切割機切割出所需的坡口。由于兩個工序的操作人員，沒有按照要求及時測量施工完的筒節(jié)尺寸，且沒有完全記錄正確的檢查尺寸，這樣就造成后續(xù)的安裝車間，不好正確掌握、控制筒節(jié)的安裝順序和組對偏差，不能提前考慮應對措施，造成被動局面，不利于產(chǎn)品的質(zhì)量。結(jié)論：要因

（二）切割器供氣不穩(wěn)確認時間：2009年6月16日確認人：董自龍我們車間氧氣房工作人員在換氧氣瓶輸送氧氣時，要把氧氣表壓力控制在0.9～1.0MPa之間。由于氧氣是長距離輸送，會出現(xiàn)氧氣壓力不穩(wěn)的現(xiàn)象，但是我們車間每名火焊人員都在氧氣管線上加裝了穩(wěn)壓表，避免了由于氧氣壓力不穩(wěn)出現(xiàn)切割質(zhì)量缺陷的問題。結(jié)論：非要因（三）施工經(jīng)驗不足確認時間：2009年6月17日確認人：賈愛玲王妍我廠雖然已經(jīng)成功預制過很多個大型海上平臺的樁管，但對于插銷式液壓升降的四樁腿自升式平臺的制造來說，還是首次，一切都在摸索當中。我廠職工比較缺乏相關的生產(chǎn)經(jīng)驗，對很多的生產(chǎn)技術(shù)要求不是很明確，不利于保證樁管的施工質(zhì)量。結(jié)論：要因（四）開孔設備及技術(shù)達不到施工要求確認時間：2009年6月18日確認人：董自龍這次施工的自安裝采油平臺樁腿為圓柱形結(jié)構(gòu)，對應插銷位置設有四根長條形導向條，導向條與對應樁壁設有φ380的開孔，這就需要我們對導向條實施開孔，之前我們廠對容器的開孔都是手把操作，設備及技術(shù)老化，不能滿足自安裝采油平臺技術(shù)文件上對開孔精度（φ380+1）的要求。結(jié)論：要因（五）平臺母材不合格確認時間：2009年6月19日確認人：龍濤自安裝采油平臺所用一切板材均由甲方提供，提供時經(jīng)過了嚴格把關，并配有質(zhì)量證明書，且進入我廠后由質(zhì)檢及理化人員進行了100%檢測，未發(fā)現(xiàn)不合格鋼板進入生產(chǎn)。結(jié)論：非要因（六）切割器道軌不平確認時間：2009年6月20日確認人：盧中華我廠一直以來對坡口的施工都是用的大連造船廠制造的GC2-200Z型車式火焰切割機。由于長期使用，切割機的道軌局部高低不平甚至產(chǎn)生了變形，這樣切割的坡口就會出現(xiàn)高度不均、鈍邊不均甚至角度偏差大的問題。結(jié)論：要因（七）責任心不強確認時間：2009年6月21日確認人：陳素娟小組成員在現(xiàn)場施工工程中，對工作人員的施工過程進行現(xiàn)場監(jiān)控。下料嚴格按圖紙、制造工藝和焊接工藝規(guī)程進行，并嚴格進行互檢。下料誤差范圍在長±1mm、寬±1mm、對角線2mm以內(nèi)，完全在誤差允許范圍之內(nèi)。結(jié)論：非要因根據(jù)現(xiàn)場驗證結(jié)果，我們得出如下4條要因：1、施工工序交接不完整2、施工經(jīng)驗不足3、開孔設備及技術(shù)老化4、切割器道軌不平八、制定對策序號要

因目

標

對

策措施時間地點負

責

人1施工工序交接不完整保證施工工序正常運轉(zhuǎn),達到控制質(zhì)量的目的1、對人員進行質(zhì)量意識教育2、編制詳細的記錄尺寸表格1、根據(jù)現(xiàn)狀,講清質(zhì)量對后序工作的重要性2、編制能記錄一切可參考的詳細的記錄尺寸表格2009年7月1日~7月7日車間會議室吳迪2施工經(jīng)驗不足掌握自安裝采油平臺的一切制造要求1、應用現(xiàn)有條件對施工工人進行技術(shù)培訓2、改進施工技術(shù)方法1、

舉辦技術(shù)培訓班，由技師講授操作規(guī)程,技術(shù)人員進行標準宣貫等2、做專門適合破開導向條的胎具，并對導向條的坡口進行刨邊處理2009年7月8日~7月18日車間會議室及現(xiàn)場董自龍陳素娟3開孔設備及技術(shù)達不到施工要求達到技術(shù)文件對開孔精度的要求1、引進新的開孔設備2、學習先進的開孔技術(shù)1、專門采購適合開孔的專用設備2、讓火焊技師先研究并實踐開孔技術(shù)，并對其他火焊人員進行培訓2009年7月19日~7月26日車間現(xiàn)場董自龍賈愛玲4切割器道軌不平保證坡口的切割質(zhì)量對半自動切割器進行改造我們給切割器安裝了一個外伸桿和小滑輪，將原來的道軌去掉了。2009年7月19日~7月26日車間現(xiàn)場盧中華龍濤對策表主要原因確定之后，我們分別針對所確定的每條要因制定了相應的對策如表3所示：

制表人：吳迪制表時間：2009年7月1日

表3九、對策實施

（一）完善施工工序制度1、制定完整的樁管下料工工藝流程圖：下料工工藝流程圖

審圖電腦排版數(shù)控套料排版設定數(shù)控切割參數(shù)切割坡口記錄切割后尺寸并進行標記移植切割直口出料繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年7月2日

圖92、數(shù)控操作者在切割完每張鋼板后，及時進行測量并將下料的實際尺寸記錄下來，并在鋼板上注明節(jié)數(shù)和尺寸，以便切割坡口時能夠找到其對應的坡口形式，避免出現(xiàn)割錯坡口的現(xiàn)象。構(gòu)件號標記長1長2左寬右寬對角線1對角線2下料人切割人時間J1-01J1-02J1-03J1-04J1-05………

制表人：吳迪制表時間：2009年7月3日自安裝采油平臺樁管下料檢查記錄表4

自安裝采油平臺導向條下料檢查記錄表5構(gòu)件號尺寸標記弧長1弧長2長1長2對角線1對角線2時間J1-OR1-012980*706*36J1-OR2-012980*706*36J1-OR3-012980*706*36J1-OR4-012980*706*36J1-OR1-022930*706*36………………制表人：吳迪制表時間：2009年7月3日（二）對人員進行技術(shù)培訓，改進施工技術(shù)方法

1、舉辦氣焊工培訓班職工培訓考核表（氣焊技能培訓）

單位：勝利油建公司金屬結(jié)構(gòu)廠下料車間培訓形式：業(yè)余培訓名稱：氣焊工技能培訓培訓時間：2009年7月8日-2009年7月18日培訓地點：青工培訓基地認課教師：董自龍（氣焊技師）培訓人員：（5人）考試成績：（60分）考核成績：（40分）綜合成績：（100分）王勇583795李麗573895孫春松543589孫麗553893杜繼霞533689考核人：董自龍考核時間：2009年7月18日表6

2、改進施工技術(shù)方法1）專門制作了破開導向條的胎具由于樁腿為圓柱形結(jié)構(gòu)，對應插銷位置設有四根長條形導向條，導向條直徑太大（φ3072mm），滾制成形后在平地上很難將其準確的破開，為了保證其尺寸的準確性，我們專門制作了胎具，如下圖所示：

2）對導向條的坡口進行刨邊處理導向條外側(cè)與筒體的焊縫坡口要求如下圖所示：

圖10

繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年7月19日導向條刨邊前導向條刨邊后

為了達到圓角R10的要求，我們先將其切割成倒角，又對其采用了刨邊處理。（三）更新開孔設備并學習其開孔技術(shù)

1、引進新的開孔設備

樁管和導向條需要在滾制成形后開孔，開孔精度要求極高（φ380mm+1），且導向條與筒體的圓孔內(nèi)環(huán)焊縫還需要切割破口，如果采用我們之前手把切割的設備和技術(shù)根本達不到要求，為了保證其準確度，我們新引進了一套開孔設備。導向條與筒體的圓孔內(nèi)環(huán)焊縫坡口圖圖11

繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年7月19日新引進的開孔設備如下圖所示：2、學習先進的開孔技術(shù)

由于是新引進的開孔設備，沒有人實際操作過，所以我們就先讓火焊技師對其進行了仔細研究和實踐操作，待技師掌握了其切割技術(shù)后，再對其他火焊人員進行講解和操作演練，這樣我們車間的火焊人員就基本全部掌握了開孔機的操作技術(shù)。（四）改造半自動切割器

由于該平臺樁管所要求的坡口精度高（如下圖所示），我們之前的切割器道軌不平，很容易出現(xiàn)坡口高度、鈍邊不均，甚至角度偏差大的問題，所以我們經(jīng)過仔細研究決定對切割器進行改造。

繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年7月20日樁腿縱焊縫坡口形式圖

圖12

樁腿環(huán)縫坡口形式圖圖13

我們在切割器側(cè)面安裝了一個向外伸出的桿，在桿下端安裝了一個小滑輪（軸承），將切割器放在割坡口的那邊，小滑輪就會緊貼直邊，調(diào)好距離將桿上的螺絲擰緊固定，這樣不用道軌，切割器就可以切割坡口了，而且不會出現(xiàn)豁口、風溝等質(zhì)量問題。切割器改造前工作時的照片切割器改造后的照片：

通過圖片對比，我們很容易看出改造后不但不用再使用道軌，而且它還能一直與鋼板保持貼合，不會隨著鋼板的起伏而影響坡口的切割質(zhì)量，從而保證了坡口的精確度。十、效果檢查

（一）目標實現(xiàn)情況：截止到2009年8月24日我們對實施對策后生產(chǎn)自安裝采油平臺的380節(jié)樁管的下料質(zhì)量進行檢查，發(fā)現(xiàn)一次合格370節(jié)，一次合格率達97.36%，比小組制定的目標值96%提高了1.36個百分點，保證了下料的質(zhì)量。檢查結(jié)果如下表所示：

實施對策后樁管下料情況調(diào)查表表7筒節(jié)規(guī)格節(jié)數(shù)合格節(jié)數(shù)不合格節(jié)數(shù)一次合格率（%）φ3000δ=36mm8078297.5δ=30mm3231196.9φ3072δ=36mm9289396.7φ3160δ=26mm8079198.8δ=36mm9693396.9合計3803701097.36（平均值）

調(diào)查人：吳迪調(diào)查時間：2009年8月24日

我們對實施對策后施工的10節(jié)不合格筒節(jié)進行了質(zhì)量調(diào)查，并對調(diào)查結(jié)果進行分類統(tǒng)計，統(tǒng)計情況如下表所示：

缺陷調(diào)查表表8

序

號缺

陷頻

數(shù)頻

率%累計頻率%1下料尺寸超標1523232坡口表面質(zhì)量超差1421.544.53氧化鐵清理不干凈152367.54直線度超標1015.482.95板材外觀有刮痕57.890.76其

他69.3100合

計N=65100調(diào)查人：吳迪調(diào)查時間：2009年8月24日A下料尺寸超標B坡口表面質(zhì)量超差C氧化鐵清理不干凈D直線度不夠E板材外觀有刮痕F其他結(jié)論：從排列圖可以看出，實施對策后，下料尺寸超標和坡口表面質(zhì)量超差這兩個主要缺陷因素已有很大改善，這就使一次合格率有了很大提高。圖1441.982.890.29597.52344.567.590.782.9繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年8月24日

活動前后效果對比圖繪圖人：吳迪繪圖時間：2009年8月24日圖15（二）經(jīng)濟效益：

通過QC小組的活動，確保了自安裝采油平臺樁管的下料質(zhì)量，大大降低了質(zhì)量返修率，為廠內(nèi)降低了產(chǎn)品制造成本，獲得了較大的經(jīng)濟效益。通過本次活動，鍛煉了小組成員的技術(shù)水平和操作應變能力，所形成的無形效益也是巨大的。自安裝采油平臺，共用鋼板218張，如果按之前的一次合格率平均值93.9%來算，那么不合格鋼板的張數(shù)為13張，坡口及輪廓尺寸返修一張板大概需要1天時間，需要操作工人至少8人（100元/人/天）配合，一臺數(shù)控切割機（1200元/臺/天）、一臺16噸吊車（600元/臺/天）和兩臺半自動火焊切割機（400元/臺/天）配合。（1）減少返修費用：人工費：1天/張×13張×8人×100元/人/天=10400元機械(