不銹鋼盤管調(diào)直器研發(fā)QC成果報告

1、 不銹鋼盤管調(diào)直器研發(fā) 小組名稱：自控儀表QC小組發(fā) 表 人： 王 曉 兵單位名稱：四川石油天然氣建設(shè)工程有限責(zé)任公司2012年 1 月 25日目 錄TOC o 1-1 h u HYPERLINK l _Toc21992 一、課題背景 PAGEREF _Toc21992 1 HYPERLINK l _Toc30378 二、選擇課題 PAGEREF _Toc30378 1 HYPERLINK l _Toc29604 三、QC小組概況2 HYPERLINK l _Toc16937 四、設(shè)定目標(biāo) PAGEREF _Toc16937 2 HYPERLINK l _Toc7343 五、提出方案，確定最佳

2、方案 PAGEREF _Toc7343 2 HYPERLINK l _Toc14216 六、制定對策9 HYPERLINK l _Toc12721 七、實施 PAGEREF _Toc12721 10 HYPERLINK l _Toc17741 八、效果檢查 PAGEREF _Toc17741 14 HYPERLINK l _Toc7585 九、標(biāo)準(zhǔn)化 PAGEREF _Toc7585 14 HYPERLINK l _Toc29057 十、總結(jié)及打算 PAGEREF _Toc29057 15一、課題背景長期以來，在石油天然氣建設(shè)自控儀表施工中，井口安全系統(tǒng)大多采用不銹鋼盤管來進行取源。因工程所用

3、不銹鋼管主要為:3/80.035（150m盤）,材質(zhì)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(jù)GB50131-2007自動化儀表工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范要求，在儀表管道安裝施工中，各種儀表管道均應(yīng)做到順直、沒有裂紋及凹陷。受施工現(xiàn)場諸多條件的限制，調(diào)直長期采用手工調(diào)直法為主。手工校直法時間長 、效率低下、人工成本高，且調(diào)直精度差，調(diào)直后的鋼管易凹陷變形，影響施工質(zhì)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(diào)直安裝的儀表管路圖二、選擇課題（一）問題提出小組根據(jù)施工現(xiàn)場平時遇到的問題進行了歸納，主要體現(xiàn)在如下兩方面：（1）施

4、工質(zhì)量不高。不銹鋼盤管材質(zhì)為316L，硬度較大，彎曲盤管校直施工難度大，現(xiàn)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(diào)直方法，調(diào)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(diào)直的施工工效和現(xiàn)場安裝偏差已經(jīng)嚴(yán)重影響到施工質(zhì)量和施工成本，為此自控儀表QC小組集中全體組員經(jīng)驗，廣集思路，希望設(shè)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(diào)直器研發(fā)。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(diào)直器研發(fā)成立時間2011年3月課題類型 創(chuàng) 新 型活

5、動時間2011年3月-2011年11月小組人數(shù)（10人） 7 人當(dāng)年活動次數(shù) 15 次小組成員情況序號姓名年齡文化程度職務(wù)職稱組內(nèi)分工備注1劉勇剛35大專副中隊長組長策劃人2王曉兵32本科工程師副組長策劃人3王 珂24本科技術(shù)員組員資料收集4羅 強38大專儀表安裝工組員執(zhí)行人5劉 偉37中專儀表安裝工組員執(zhí)行人6蔣 鳴38技校儀表安裝工組員執(zhí)行人7蔣淑萍35大專質(zhì)量部副部長組員資料整理QC活動指導(dǎo)：倪愛芳四、設(shè)定目標(biāo)1、不銹鋼盤管調(diào)直后，偏差不大于2mm/m。2、調(diào)直一盤150m不銹鋼盤管的調(diào)直時間降低到1天內(nèi)。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

6、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(zhì)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(diào)直機研發(fā)盤管調(diào)直器R2R1d鋼筋調(diào)直機調(diào)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(diào)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(shè)需校直的鋼筋直徑為d，它們之間的中心距則調(diào)整為R1+R2+d。借鑒鋼筋調(diào)直機原理研發(fā)一臺不銹鋼盤管調(diào)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

7、壓力，從而達到調(diào)直的目的。方案2.自制不銹鋼盤管調(diào)直器利用卷板機的工作原理，研發(fā)一種輕便簡易的不銹鋼盤管調(diào)直器。將不銹鋼盤管加持于調(diào)直器中間，利用人工左右移動調(diào)直器，利用上下軸承的壓力來對盤管進行調(diào)直。方案3. 借鑒立式拉絲機調(diào)直盤管立式拉絲機可以拉直鋼、鋁、銅、電工用導(dǎo)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(dǎo)線、鋼絲繩的位置，采用拉直的方式來達到調(diào)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(yōu)點缺點方案1：借鑒鋼筋調(diào)直機制造盤管調(diào)直機借

8、鑒建筑用鋼筋調(diào)直機原理，制作一臺盤管調(diào)直機。使用時調(diào)節(jié)上下圓盤的間距到適合位置，把盤管夾入夾具內(nèi)，由電機帶動盤管高速前進，來達到盤管調(diào)直的目的。1、機械化成度高；2、調(diào)直速度快，調(diào)直速度可達30米/分鐘。1、設(shè)備重量至少在200KG以上，不利于攜帶，不適合單井站少量盤管的施工2、必須使用380V電源。方案2：自制調(diào)直器利用卷板機的工作原理，自行研發(fā)制作一個輕便簡易的調(diào)直器。1、加工設(shè)備及人員都有現(xiàn)成資源。2、技術(shù)要求明確。1、需自行研發(fā)。2、存在一定加工難度。方案3：借鑒立式拉絲機調(diào)直盤管借鑒立式拉絲機調(diào)直盤管。實際使用時，更改加持模具用盤管來代替導(dǎo)線、鋼絲繩的位置，來達到調(diào)直盤管的目的。 1

9、、機械化成度高；2、可以拉直各種規(guī)格的產(chǎn)品。1、設(shè)備重量在1000KG以上，不利于攜帶，不適合野外施工。2、單臺價格在10000元以上，成本投入高；3、必須使用380V電源。2、確定最佳方案： 通過以上的對比后，QC小組成員一致認(rèn)為，自制盤管調(diào)直器能最大限度滿足要求，對盤管的保護及調(diào)直效果方面更具優(yōu)勢，為此我們認(rèn)為方案二為最佳方案。繪制親和圖，提出不銹管盤管調(diào)直器的研發(fā)方案 不銹管盤管調(diào)直器的研發(fā)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(diào)直器研發(fā)最佳方案1）不銹鋼盤管調(diào)直器底板材料的選擇方案選擇試 驗 分 析結(jié) 果結(jié) 論普通鋼板沖擊試驗及重量分析機械強度高，不易

10、變型。重量適中。采用硬質(zhì)塑料板沖擊試驗及重量分析抗沖擊力差，受力后易發(fā)生脆斷。重量輕。不采用鋁合金材料沖擊試驗及重量分析韌性好，受沖擊后易變型，重量輕。不采用2）不銹鋼盤管調(diào)直器軸承選擇方案選擇試 驗 分 析結(jié) 果結(jié) 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(zhì)的金屬，易使不銹鋼管發(fā)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(zhì)的金屬，易使不銹鋼管發(fā)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

11、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(zhì)的金屬，不會使不銹鋼管發(fā)生表面腐蝕采 用3）不銹鋼盤管調(diào)直器底板尺寸選擇方案選擇分 析結(jié) 果結(jié) 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(diào)直器軸承數(shù)量及排布選擇方案選擇過程分析結(jié) 果結(jié) 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(fā)生回彈現(xiàn)象，校直效果不理想。不采用采用上下兩排直線排

12、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(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)上方兩個軸承后，可保證校直后的盤管盡量減少回彈現(xiàn)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(diào)節(jié)上方中間軸承后，可保證校直后的盤管盡量減少回彈現(xiàn)象。但因受力點較少，校直效果不是很理想。不采用根據(jù)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(diào)直器研發(fā)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(xiàn)場基地，小組進行了方案設(shè)

13、計，制定了對策表，如下： 對策表項目對策目 標(biāo)措 施地點完成時間責(zé)任人不銹鋼盤管調(diào)直器設(shè)計使用普通鋼板做固定板材料1、材料普通，易采購。2、整體的抗沖擊能力強，不易變形。3、易于切割鉆孔等深加工。選用12mm厚的普通材質(zhì)的鋼板。重慶 梁平2011.4劉勇剛固定板尺寸選擇為450*150*121、滿足固定基準(zhǔn)軸承的需要2、結(jié)構(gòu)輕巧3、不易變形設(shè)計尺寸準(zhǔn)確，確保和其他部件的精密配合。重慶 梁平2011.4劉勇剛使用普通鋼板做擋板材料1、材料普通，易采購。2、整體的抗沖擊能力強，不易變形。3、易于切割鉆孔等深加工。選用12mm厚的普通材質(zhì)的鋼板。重慶 梁平2011.4王曉兵擋板尺寸選擇為300*35

14、*121、滿足固定下壓軸承的需要2、結(jié)構(gòu)輕巧3、不易變形設(shè)計尺寸準(zhǔn)確，確保和其他部件的精密配合。重慶 梁平2011.4王曉兵使用普通鋼板做調(diào)節(jié)板材料1、材料普通，易采購。2、整體的抗沖擊能力強，不易變形。3、易于切割鉆孔等深加工。選用12mm厚的普通材質(zhì)的鋼板。重慶 梁平2011.4王曉兵使用不銹鋼軸承避免管材被腐蝕使用和不銹鋼盤管相同材質(zhì)的316L不銹鋼軸承重慶 梁平2011.5王曉兵采用50外邊帶凹槽的不銹鋼軸承確保盤管調(diào)直過程中管材不受損變形。軸承外凹槽的曲率半徑與不銹鋼盤管外半徑一致。重慶 梁平2011.5羅強8個軸承兩排布置于固定板、擋板，兩個軸承可以通過調(diào)節(jié)板進行位置調(diào)節(jié)盤管調(diào)直效

15、果理想，調(diào)直后的不銹鋼管符合要求1、精準(zhǔn)固定軸承間距2、保證固定板上4個軸承在同一直線。3、擋板上兩個軸承位置可上下調(diào)節(jié)。重慶 梁平2011.6王曉兵不銹鋼盤管調(diào)直器制作固定板、擋板嚴(yán)格下料尺寸、開孔直徑及孔間距固定板尺寸450*150*12，擋板尺寸300*35*12，調(diào)節(jié)板與固定板固定牢固，擋板調(diào)節(jié)靈活。固定板兩端的上下軸承外邊間距與不銹鋼盤管外直徑相等。1、下料時固定板、擋板、調(diào)節(jié)板尺寸誤差控制在1mm內(nèi)；2、固定板、擋板上開孔的直徑及孔間距誤差在0.2mm內(nèi)；3、調(diào)節(jié)板與固定板的連接固定部位誤差在0.1mm內(nèi)；4、調(diào)節(jié)板插桿與擋板插孔的誤差在0.1mm內(nèi)；5、軸承采用M12的螺絲固定牢

16、固，緊固力矩值不小于51N.m重慶2011.72011.8蔣鳴調(diào)節(jié)板上插桿及拉板焊接位置精準(zhǔn) 軸承安裝位置準(zhǔn)確牢固。盤管調(diào)直器試用不銹鋼盤管調(diào)直器試用1、提高施工功效，有效縮短施工周期（控制在1天內(nèi)），減少人工成本。2、提高施工質(zhì)量，實現(xiàn)盤管校直偏差不大于2mm/m。在多個單井站施工中，同時試用，檢驗所研發(fā)的不銹鋼盤管調(diào)直器是否能夠提高施工效率、提高施工質(zhì)量。重慶 氣礦 川東 北氣 礦201192011.11劉偉制表人：王珂 制表時間：2011.3.23七、實施實施一：不銹鋼盤管調(diào)直器設(shè)計固定板、擋板、調(diào)節(jié)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

17、；易于切割、鉆孔等深加工。不銹鋼軸承材質(zhì)為316L，且?guī)в信c不銹鋼盤管同直徑的外凹槽，調(diào)直過程中避免管材被腐蝕，保護管材不易受損變形等優(yōu)點；采用8個軸承以四個等腰三角型結(jié)構(gòu)，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(diào)節(jié)板向下調(diào)節(jié)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(diào)直線通過的不銹鋼盤管，采用人工方式左右移動調(diào)直器，來達到不銹鋼盤管調(diào)直的最終目的。將調(diào)直器擋板插入固定板與調(diào)節(jié)板之間，采用4顆M8的螺絲固定在底板上，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)板上的4個調(diào)節(jié)手柄，來調(diào)節(jié)上下兩排軸承之間的間距。圖三 盤管調(diào)直器示意圖實施二：不銹鋼盤管調(diào)直器的制作嚴(yán)格控制

18、固定底板、擋板、調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)板所需材料，后進行打磨加工。加工后固定板、擋板、調(diào)節(jié)板尺寸誤差控制在1mm內(nèi)；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(yán)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(nèi)； 詳細(xì)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(zhǔn)確。將調(diào)直器擋板插入固定板與調(diào)節(jié)板之間，并用4顆M8的螺絲將調(diào)節(jié)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(diào)直器的試用在多個單井站施工中，同時試用，檢驗所研發(fā)的不銹鋼盤管調(diào)直器是否能夠大大的提高施工效率、提高施工質(zhì)量。為保證制作質(zhì)量，小組成員在不銹鋼盤管調(diào)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(diào)直質(zhì)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(diào)直后安裝圖八、效果檢查不銹鋼盤管調(diào)直器的誕生提高了工作效率，節(jié)省了工作時間，減少了管材的浪費，保證了施工質(zhì)量，而且美觀大方。實現(xiàn)了小組的總體目標(biāo)。1、目標(biāo)檢查盤管調(diào)直后，實現(xiàn)了偏差不大于2mm/m的目標(biāo)。研發(fā)出的不銹鋼盤管調(diào)直器，已應(yīng)用于不銹鋼盤管的調(diào)直。原來現(xiàn)場安裝偏差為不大于5mm/m，安裝質(zhì)量僅達到了合格標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)過校直器處理后，現(xiàn)場