解決奧體中心大跨度弧形ABS管道熱脹冷縮的難點(QC)

解決奧體中心大跨度弧形ABS管道熱脹冷縮的難點

一、課題介紹

xx奧林匹克中心體育場是2008年北京奧運會主要比賽場館之一，位于市區(qū)賓水道、紅旗南路、凌賓路圍合地段。由xx建筑設(shè)計院和日本佐藤株式會社聯(lián)合設(shè)計,xx市國際監(jiān)理公司監(jiān)理，xx建工總承包有限公司和六建公司聯(lián)合承建。該工程總建筑面積為169000平方米,建筑總高度為53米，地上六層、地下一層，可容納80000名觀眾。該工程水電安裝任務(wù)由我總承包機電分公司承接。1xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點

奧林匹克中心體育場平面圖

奧林匹克中心體育場效果圖2

課題介紹

ABS塑膠管的熱脹冷縮問題關(guān)系重大，容易導(dǎo)致的管道變形、裂損，將直接影響整個工程的創(chuàng)優(yōu)目標，直接影響用戶的利益和企業(yè)的社會信譽。

本工程屬大跨度拱形屋頂，各種管道呈弧形圍圓心穿插交織，施工難度對我們初次接觸如此之大的跨度、如此復(fù)雜的工藝，將是一次嚴峻的考驗。

按設(shè)計要求，給水系統(tǒng)大口徑DN150、DN200中水管道采用ABS管材，其適配性強、抗腐蝕性好，但800延米長的大跨度弧形管道安裝的難度相當大。

體育場南北長407米，東西長284米，由多個圓心結(jié)構(gòu)組成，平面弧線多，不規(guī)則的橢圓形構(gòu)架上各種管道錯綜環(huán)繞，ABS給水環(huán)管安裝工藝比較復(fù)雜。

奧林匹克中心體育場，是2008年北京奧運會分會場，該工程要求創(chuàng)魯班獎，意義深遠。該工程由框架結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)交織組合，管道安裝工程量相當大。xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點3制表時間：2006年6月制表人：xx二、小組概況

小組名稱xx市建工工程總承包有限公司機電分公司奧林匹克中心體育場項目QC小組活動周期2006年6月—2006年9月小組類型攻關(guān)型注冊登記號活動頻率每月兩次活動次數(shù)8次成立日期2005年3月成員情況序號姓名性別年齡職務(wù)學(xué)歷分工職責(zé)TQC教育

1男45項目經(jīng)理研究生組長全面工作120學(xué)時

2男32技術(shù)經(jīng)理大本顧問本課題指導(dǎo)150學(xué)時

3男36技術(shù)科長大專組員質(zhì)量管理112學(xué)時

4 男48電工長大專組員安全管理76學(xué)時

5 xx男24電工長大本組員材料計劃76學(xué)時

6女30資料員大專組員統(tǒng)計技術(shù)76學(xué)時

7男24水工長大本組員繪圖制表76學(xué)時

男23電工長大專組員資料管理76學(xué)時

9男25電工長大專組員現(xiàn)場監(jiān)測76學(xué)時xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點選題理由

奧林匹克中心體育場是2008年北京奧運會分會場之一，07年女足世界杯和08年奧運會足球賽等體育項目屆時將在這里舉行，世界矚目三、選題理由

市政府指令此工程為爭創(chuàng)魯班獎工程作為對世界展示的窗口，雖說給水安裝是分部工程，但稍有閃失就會影響創(chuàng)優(yōu)目標責(zé)任重大。

首層平面為不規(guī)則橢圓形，中水管道接口采用承插冷膠融接法全部管線煨制成隨建筑物多角度環(huán)形，我們首次接觸，質(zhì)量控制難度大.

ABS管道熱脹冷縮問題一直是施工單位頭疼的大事，一旦管道受力不均，造成破裂漏水，不僅給用戶造成嚴重損失還將影響我們的信譽.xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點4xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點5

ABS中水管線全部煨制成隨建筑物多角度環(huán)向平行布置，管口截面為平行卡箍連接，管道及其中的水流在熱脹冷縮的軸向推力均沿軸向傳遞并均勻分布在各管道，不會使卡箍部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，其經(jīng)向作用力也由圓弧的特性而均勻分布在各彎管段，此方案管道系統(tǒng)有可靠的質(zhì)量保證，使水流在彎管中流動更流暢，沿程阻力小，節(jié)約運行成本（管道增設(shè)補償器）。

內(nèi)徑200mm和內(nèi)徑150mm兩根ABS中水管道在大跨度弧形主體上環(huán)繞800延米。1萬多個接口，八十多個補償器，要求連接嚴密、測算精細，容不得半點馬虎。因此我QC小組選定“解決ABS管道安裝熱脹冷縮的難點”作為本輪活動課題進行攻關(guān)。施工難度大

為有效解決ABS管道熱脹冷縮的問題，我QC小組走訪了市專業(yè)給水施工安裝技術(shù)專家，并組織有實際經(jīng)驗的人員進行現(xiàn)場專題研討，對塑膠管發(fā)生熱脹冷縮容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行調(diào)查，共收集信息110條，經(jīng)分析歸納出六大類問題，列出調(diào)查表如下：

6四、現(xiàn)狀調(diào)查xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點序號項目頻數(shù)累計頻數(shù)累計頻率1變形505045.52破損297971.83脫落159485.44縫隙810292.75劃傷510797.36其他3110100合計110制表人：制表時間：2006年6月

根據(jù)調(diào)查表作出排列圖,從圖中可以看出:ABS管材由于熱脹冷縮導(dǎo)致變形、破損是造成給水系統(tǒng)質(zhì)量缺陷的主要問題。110886644220100806040200N=110頻數(shù)（條）累積頻率（%）變形破損脫落縫隙劃傷502915371.8

%85.4%92.7%制表時間：2006年6月其他845.5%97.3%75制表人：xxxx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點

五、QC小組活動目標及可行性分析8xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點總目標解決大跨度弧形中水管道安裝熱脹冷縮的難點1.小組活動目標目標值A(chǔ)BS管道接口合格率100％，變形、破損率控制為0

2.目標可行性分析9xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點不利1.工期要求緊，質(zhì)量標準高，工作量大。2.800延米長的大跨度弧形結(jié)構(gòu)，各類管道環(huán)繞交錯，操作和驗收難度大。3.管材、管件種類多，接口多，工序隱蔽性強，稍有不慎就留有隱患。4.塑膠管膨脹系數(shù)大，極易造成變形、破損，導(dǎo)致滲漏，控制難度大。5.我們首次承接如此大規(guī)模大跨度弧形工程，技術(shù)和施工經(jīng)驗不足。有利1.該工程質(zhì)量目標爭創(chuàng)“魯班獎”，是企業(yè)窗口工程，甲方、監(jiān)理、設(shè)計積極配合2.有健全的質(zhì)量管理系統(tǒng)和施工管理制度。3.有資深技高的給水工程專家進行指導(dǎo)、有雄厚的施工技術(shù)人員和操作人員。4.制定相關(guān)培訓(xùn)計劃，針對工藝流程落實技術(shù)創(chuàng)新改進措施。5.認真落實ISO9000標準，堅持以作業(yè)指導(dǎo)書和創(chuàng)優(yōu)方案指導(dǎo)施工。目標可行

六、原因分析

針對主要問題用關(guān)聯(lián)圖找出六條末梢原因管道破損管道變形安裝工藝不適宜工藝交底不細煨管工藝不熟練現(xiàn)場培訓(xùn)指導(dǎo)少缺少弧形管道安裝技能培訓(xùn)檢查制度不健全工序交接檢查不及時專業(yè)培訓(xùn)不及時工程技術(shù)標準不全施工方案不詳對新工藝不了解相關(guān)資料掌握少驗收把關(guān)不嚴存放不合理熱脹冷縮受氣候溫差影響裝卸劃傷運輸磕碰成品保護不當缺少施工經(jīng)驗10制圖人：xx制圖時間：2006年6月自檢不嚴細xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點無專職監(jiān)測人員溫度測量不準確破損變形溫度變化測算不精確接口處理不當七、要因確認

通過對六條末梢原因的分析和確認，確定了三條要因序號末端原因確認調(diào)查

確認方法

判斷結(jié)果1缺少弧形管道安裝技能培訓(xùn)缺少專業(yè)指導(dǎo)，對口培訓(xùn)不及時，對施工圖紙和操作技術(shù)及規(guī)范要求不甚理解。

現(xiàn)場驗證是要因2安裝工藝不適宜掌握的安裝工藝資料不全，以往工藝流程不適宜，亟待改進和規(guī)范新工藝流程。

現(xiàn)場驗證是要因3缺少施工經(jīng)驗專業(yè)人員對弧形ABS管道防熱脹冷縮技術(shù)掌握少，方案指導(dǎo)性不強，需要重新編制施工、創(chuàng)優(yōu)、管理等方案。

調(diào)查分析非要因4檢查制度不健全現(xiàn)場質(zhì)量檢查制度，施工管理制度，樣板引路制度不健全，質(zhì)量意識差，導(dǎo)致產(chǎn)品不能創(chuàng)優(yōu)。

現(xiàn)場驗證非要因5成品保護不當進場的管材、管件由于運輸裝卸、保管使用不當，成品保護措施不健全，必須建立健全保護制度。

現(xiàn)場驗證非要因6受氣候溫差影響操作工藝和材質(zhì)性能對溫差特別敏感，由于存在夏、冬兩季過渡，受溫差影響、計算不準、操作不當都容易造成變形。

調(diào)查分析是要因11制表時間：2006年6月制表人：xxxx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點

八、實施對策序號要因?qū)Σ吣繕舜胧┑攸c負責(zé)人完成時間1缺少安裝技能培訓(xùn)進行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)與技能演練提高操作人員技能培訓(xùn)面100％1、針對缺少大弧度ABS管道連接技能培訓(xùn)對項目及施工人員進行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。2、進一步健全質(zhì)量保證系統(tǒng)。3、按照專家指導(dǎo)，攻關(guān)小組在現(xiàn)場組織施工技術(shù)人員進行技能演練。施工現(xiàn)場康學(xué)軍xx

2006年6月－2006年7月2安裝工藝不適宜改進操作工藝創(chuàng)新工藝新技術(shù)推廣面100%1、制定給水系統(tǒng)安裝工藝流程和ABS中水管道操作工藝。2、制定安裝過程中關(guān)鍵工序控制節(jié)點。3、針對熱脹冷縮問題制定創(chuàng)優(yōu)方案。施工現(xiàn)場陳洪亮康學(xué)軍2006年6月－2006年8月3受氣候溫差影響對ABS管材熱脹冷縮控制把熱脹冷縮的影響降低為零1、重新進行ABS管道膨脹系數(shù)的測算。2、與設(shè)計和甲方溝通，建議接口處必須增加補償器連接。施工現(xiàn)場陳洪亮鞠培榮2006年6月－2006年9月12對 策 表xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點制表時間：2006年6月制表人：xx

由于我們對ABS給水塑膠管性能不甚了解，于是我們請來xx市給水安裝工程專家，對全體人員和專業(yè)人員進行專業(yè)培訓(xùn)，對ABS管道熱脹冷縮的原理和應(yīng)采取的措施做了詳盡的技術(shù)指導(dǎo)。

九、實施過程

實施一:針對缺少技能培訓(xùn)進行專業(yè)指導(dǎo)與技能演練1.強化技能培訓(xùn)13xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點

2.進一步健全質(zhì)量保證體系14制表人：xx制表時間：2006年6月xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點攻關(guān)小組：制定方案，推行標準，樣板引路，創(chuàng)新工藝，質(zhì)量攻關(guān)項目經(jīng)理：抓好質(zhì)量培訓(xùn)，落實檢查制度，對關(guān)鍵過程監(jiān)督把關(guān)施工員：保證工序銜接，執(zhí)行創(chuàng)優(yōu)方案，資料臺帳、記錄齊全規(guī)范解決大跨度中水管道安裝熱脹冷縮的難點質(zhì)量員：技術(shù)交底嚴細，堅持

“三檢制”

，按工序跟蹤考核檢查操作者：按圖施工，責(zé)任到人，嚴格標準，控制關(guān)鍵，杜絕次品3.按專家指導(dǎo)，攻關(guān)小組組織施工技術(shù)人員進行技能演練15補償器安裝工藝演練補償器與ABS管連接xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點

我們組織了80余人參加培訓(xùn)，通過強化培訓(xùn)和技能演練，施工人員積累了經(jīng)驗，掌握了操作技能，在各個環(huán)節(jié)上杜絕了質(zhì)量通病的發(fā)生。專家進行現(xiàn)場指導(dǎo)技術(shù)人員現(xiàn)場操作16xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點實施二：針對安裝工藝不適宜制定改進措施1、確定改進方案17xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點

按原設(shè)計要求給水ABS中水管道不加設(shè)補償器，但是通過QC小組查閱大量資料，并向?qū)＜艺埥?，得出結(jié)論：認為首層大跨度弧形管道ABS塑膠管由于溫差產(chǎn)生熱脹冷縮，極易出現(xiàn)變形、破損現(xiàn)象，造成損失將不可彌補。我們及時與設(shè)計、甲方、廠家溝通，提出增加補償器的建議，通過多方研究和管道膨脹系數(shù)的精確計算，得到設(shè)計、監(jiān)理和甲方的認可。最后確定每10延米增設(shè)一道補償器以解決熱脹冷縮問題（一）增設(shè)補償器（二）法蘭短管連接（三）異徑三通

2、進行弧形管道排布計算

按照ABS管與鋼管的膨脹率之比為7：1來界定。

1、增設(shè)補償間距的計算。

2、膨脹系數(shù)的計算。

3、減少阻力的計算。

4、節(jié)約能源的計算。

5、降低運營費用的計算。則波紋補償器徑向合力為

F合1，2=F合1+F合218xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點3、制定工藝流程，確定關(guān)鍵控制點環(huán)管安裝煨制弧形管道增建補償器節(jié)門安裝支管、立管安裝19xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點預(yù)留預(yù)埋套管孔洞件做電伴熱打壓試水做電伴熱管道沖洗防腐保溫支架及管道安裝溝槽連接閥門安裝加壓調(diào)試管道質(zhì)量驗收補償器與支吊架預(yù)制

4、ABS管道安裝工藝201.將直管插入一個管件中，測量出插入的長度，并做出標記。2.將直管插入另一管件中，測量出插入的長度，并做出標記。3.計算出連接兩管件所需的直管長度，并用筆標記清楚。4.用鋼鋸鋸出所需的直管長度。5.用銼刀消除切割處管內(nèi)、管外的鋸痕。6.用砂紙輕輕打磨直管切割處邊緣。7.用砂紙輕輕打磨直管外壁接合處。8.用MEK清潔管件的內(nèi)壁接合處。xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點12345678

9.

用刷子涂抹ABS膠合濟于管子接合處。10.將管子與直管相互連接。安裝時，必須將管件與直管插緊，并旋轉(zhuǎn)15°11.管件與直管對接后，將接口溢出的ABS膠擦拭干凈。12.24小時后，再將另一管件與先前安裝好的部分進行對接（安裝步驟同上）。并將兩管件對接縫隙間的ABS膠擦拭干凈（以免縫隙間的ABS膠侵蝕連接管）。13.將安裝好的成品以繩子捆綁好，以求對接牢固。務(wù)必使管件不因梢口處退出。14.24小時后將成品與管線其他部分進行對接。21xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點131411129105、落實施工方案、質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)方案和技術(shù)規(guī)程奧體中心工程施工組織設(shè)計方案機電分公司奧體中心項目經(jīng)理部編制奧體中心工程給水管道安裝技術(shù)創(chuàng)優(yōu)方案機電分公司奧體中心項目QC小組編制奧體中心工程建筑給水ABS管道工程技術(shù)規(guī)程機電分公司奧體中心項目部編制項目部編制的施工組織設(shè)計方案項目QC小組編制的創(chuàng)優(yōu)方案項目部推行實施的技術(shù)規(guī)程

通過嚴細的技術(shù)交底和專項方案的實施，對大跨度弧形給水管道質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)起到保證作用。22xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點實施三：針對氣候溫差影響對安裝質(zhì)量進行控制1.

對ABS管材發(fā)生熱脹冷縮問題進行現(xiàn)場指導(dǎo)和書面技術(shù)交底23xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點

安裝前，通過理論計算，對膨脹量△L予以考慮，使其能夠在確定膨脹范圍內(nèi)自由移動。我們結(jié)合塑膠管柔韌性強的性能，通過加設(shè)補償器來對管道線性膨脹量進行補償。根據(jù)技術(shù)人員反復(fù)計算驗證，得出結(jié)論。2.根據(jù)ABS管道長度軸向伸縮量解決熱脹冷縮問題24xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點1、所有的U型卡子要求帶軟護套以免損傷管。2、所有的支架上都必須上U型卡子，以固定整個弧形管道在固定范圍內(nèi)熱脹冷縮。3、在有支管處兩側(cè)U型卡子要求必須鎖緊。4、補償器兩端上U型卡子不能鎖緊。5、用熱脹冷縮計算公式計算出管段的膨脹量。例如：兩固定點之間總長度：33米呼徑：200mm輸送流體：水，流體溫度變化范圍：20～10

℃管周圍環(huán)境之空氣溫度變化值：40.5～負18先計算管壁平均溫度差：△T＝0.65×（20－10）＋0.10×（40.50+18.00)

＝12.35○C△L＝12.35×33×0.101＝41.16mm25xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點3.對連接補償器過程中的難點進行攻關(guān)

（1）為防止因熱脹冷縮引起ABS管材變形、脫落，我們以增加補償器的安裝方法進行控制。此圖為：兩法蘭接頭之間置入墊片再以螺栓將補償器鎖緊，保持平整不發(fā)生任何彎曲現(xiàn)象。

（2）此圖為施工中的補償器接口部位。裝置時需保留5mm－10mm的間隙，保持平整度，然后按順序裝置，控制彎曲現(xiàn)象和伸縮空隙，有效的保證了接口質(zhì)量。26xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點

（3）此圖為施工中的水平干管安裝部位，安裝時容易出現(xiàn)接口處平直度差的現(xiàn)象，采取的方法是：根據(jù)安裝位置，提前預(yù)制并固定吊架找平的方法進行控制。

實施四：嚴格監(jiān)督檢查，保證施工質(zhì)量271.嚴把材料進場關(guān)

所有進場的管材、管件均使用國家認證的并通過合格分供方評定合格廠家的產(chǎn)品，材料進場后嚴格按規(guī)范進行驗收，每種材料必須有出廠合格證，材質(zhì)單和檢驗報告，嚴格現(xiàn)場取樣，作好可追溯性記錄。xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點2.對施工全過程進行動態(tài)控制

我們對補償器、法蘭的規(guī)格、型號、強度、嚴密性按系統(tǒng)進行分段試驗記錄和全檢。ABS管道連接前檢查管材內(nèi)外是否光潔、清潔，不得有破損、變形等現(xiàn)象。管道連接處不得有溢出的ABS膠，試驗記錄按系統(tǒng)接口抽查10﹪。系統(tǒng)打壓檢查在1小時壓力降不大于0.05MPa，然后在工作壓力的1.15倍狀態(tài)下穩(wěn)壓2小時，壓力降不大于0.03MPa。28xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點3.制定檢驗標準項次項目允許偏差檢驗方法1水平管道縱橫方向彎曲塑膠管每米1用水平尺、直尺、拉線和尺量檢查全場25米以上

＞252立管垂直度

塑膠管

每米2吊線和尺量檢查5米以上

＞83接口補償器按規(guī)范操作牢固、嚴密實測檢查管道安裝標準與檢驗方法29xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點

十、效果檢查

對策實施完成后，我們對實施效果進行了認真檢查，實踐證明，預(yù)想的問題全部解決，甲方、監(jiān)理和業(yè)主滿意率100%，實現(xiàn)了課題目標

效果一目標完成情況

目標完成情況對照表（合格率）30制圖人：xx制表時間：2006年9月目標項計劃目標值

實際完成情況無變形88

%100%無破損90

%100%無開裂85

%100%xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點效果二

經(jīng)驗收給水加壓調(diào)試后，本工程大跨度弧形給水系統(tǒng)熱脹冷縮的問題全部解決，安裝質(zhì)量受到社會各界的贊譽。無一處變形無一處開裂無一處滲漏31抽樣檢查385點抽樣檢查262點加壓調(diào)試合格xx市建工工程總承包有限公司

解決弧形中水管道熱脹冷縮難點

施工質(zhì)量得到了建設(shè)單位、監(jiān)理的一致認可

效果三

甲方證明信監(jiān)理方證