1、运用PDCA原理 确保脱硫工程烟气换热器安装质量,编制单位：中建八局工业设备安装有限责任公司 编 制 人： 石文井 苏培忠 发 布 人： 苏培忠发布日期： 2009/12/13,目 录,一、课题概况 二、选题理由 三、小组概况 （一）小组概况表 （二）组员承承担工作表 （三）QC小组活动统计表 四、确定目标值及可行性分析 （一）活动目标值 （二）可行性分析 五、第一次PDCA循环 （一）PDCA-P1阶段（计划阶段）,（二）PDCA-D1阶段（实施阶段） （三）PDCA-C1阶段（检查阶段） （四）PDCA-A1阶段（活动效果） 六、第二次PDCA循环 （一）PDCA-P2阶段（计划阶段） （
2、二）PDCA-D2阶段（实施阶段） （三）PDCA-C2阶段（检查阶段） （四）PDCA-A2阶段（活动效果） 七、实施总效果 八、标准化工作 九、体会及今后打算,一、课题概况 回转式烟气换热器（简称GGH）是电厂湿法脱硫装置中常用的关键设备，尤其在景观要求和环境质量等要求高的地区，火电厂脱硫吸收塔进出口前后的烟道上均须加装烟气换热器，实现烟气降温升温，进一步改善烟气扩散排放的条件，我们在兰州铝业股份有限公司3300MW自备电厂烟气湿法脱硫工程中，3台机组共配备3台回转式烟气换热器。 GGH的制作、安装一般都引用国外专利商成熟的、可靠的技术，设备体积、重量较大，湿法脱硫装置及系统运行对回转式烟
3、气换热器的安装质量要求比较高。 回转式烟气换热器的工作原理是通过作为载热体的格栅金属换热元件在回转过程中将高温烟气的热量传递给净化的冷烟气。 回转式烟气换热器主要由换热面的转子和固定的外壳组成，换热面由多块金属板（亦称为元件）所组成。换热器外壳顶部和底部把转子的通流部分分隔为两部分，使转子的一边通过未处理热烟气，另一侧以逆流通过脱硫后的净烟气。随着换热器转子以大约 1-2rpm 的速度缓慢旋转，转子转过一圈就完成一个热交换循环。在每一循环中，当换热元件在未处理热烟气侧时，从烟气流中吸取热量，当转到脱硫后净烟气侧时，再把热量放出传给处理后的冷烟气。,回转式烟气换热器采用的是典型的大壳体、内置回转
4、换热仓格现场组合、安装的工艺，现场质量可控环节多，安装持续时间长，针对中心转子的组装焊接、控制变形、车削、本体密封等技术点尚处在应用、探索、趋于成熟的过程中，为了更好的完成回转式烟气换热器的施工工作，保证安装质量，我项目部决定成立QC小组，进行施工方案的制定及施工质量的控制。,脱硫机组工程现场（摄于2008年2月），本图为GGH安装现场,二、选题理由,二、小组概况 （一）小组概况表,（二）组员承担工作表,（三）QC小组活动统计表,、确定目标值及可行性分析 （一）活动目标值 四、确定目标值及可行性分析 （一）活动目标值 1）提高焊接质量和生产效率，焊接一次合格率达到96%以上； 2）提高安装精度
5、，取得安装调试一次合格； 3）三台GGH机组安装取得技术进步经济效益； 4）形成一套较为完善的GGH施工工艺； （二）可行性分析 1）我QC小组成员在以往的GGH施工中，积累了一定的安装施工经验； 2）本次参加施工的人员，有技术全面、善于总结经验的技师和革新能手，有具有钻 研精神的工程技术人员，这些人员是实现上述目标的保证； 3）本设备安装每一操作步骤均由施工班组自检、技术员指导检查、项目部质量监督，设备厂家技术指导、检查，监理、甲方检查这一流程来控制安装质量，并填写原始安装纪录，以此保证目标的实现； 4）建立健全的质量管理体系，以制度来保证目标的实现；,五、第一次PDCA循环 （一）PDCA
6、-P1阶段（计划阶段） 现状调查 QC小组于2008年1月01日5月31日分期对兰州铝业股份有限公司3300MW自备电厂烟气脱硫工程进行了多次现状调查，发现烟气换热器在安装过程中，安装工艺存在诸多不完善之处，归纳为六个因素如下表所示：,烟气换热器安装工艺不完善问题统计表,要因确认 通过统计分析，作出烟气换热器安装工艺不完善问题的图表： 烟气换热器安装工艺不完善问题图表 注释： 图表中：1代表焊接效率低统计 2代表转子加工车削量大统计 3代表转子焊接点多，易产生焊接变形统计 4代表转子围带的定位不准统计 5代表中心转子、开形仓与闭形仓定位统计 6代表厂家预制件精度不高统计,从上图表中得出结论：焊
7、接效率低、转子加工车削量大和转子焊接点多，易产生焊接变形是烟气换热器安装工艺不完善的主要问题,占总数的76%。 小组经讨论认为:提高焊接效率,降低转子加工车削量和严格控制转子的焊接变形是这次活动的主要课题。,因果图 我们根据烟气换热器安装工艺不完善问题图表找出的三个问题，运用因果图，进行因素分析，找出主要原因。 烟气换热器安装工艺不完善因果图,根据以上图表，找出主要原因： 1）缺少焊接专业技术人员； 2）设备陈旧，而且数量少； 3）焊条没有烘焙； 4）风、温度等气候因素影响； 5）焊接工艺需要改进； 6）转子车削方法需要改进 。,对策措施 针对造成烟气换热器安装工艺不完善问题的主要因素，制定对
8、策措施，见以下图表： 烟气换热器安装工艺不完善问题对策措施表,（二）PDCA-D1阶段（实施阶段） 抽调焊接工程师 抽调1名专业技术水平好焊接工程师补充到项目上，制定焊接方案和焊接工艺卡，并对焊工进行技术交底和培训。 添置足够的焊接工具 根据施工方案对焊接需用工机具的要求，在原有工具的基础上，再添置5部直流电焊机和采购足量的焊把线，并派人随时对电焊机进行维修保养，以满足焊接施工之需。 所有的焊条必须烘焙 GGH的焊接均由厂家提供的专用焊条（TAC-16J506CrNiCu）考登钢进行焊接，按规定所有的焊条必须烘焙至120 0C ，烘焙人员做好每天的烘焙纪录，项目部每天按排专人检查烘焙情况和纪录
9、，并要求所有的焊接人员必须配备保温筒，确保焊接质量。,采取防风、防雨等措施 由于本脱硫工程地处西北甘肃，施工又正值沙尘暴，风、温度、对工程进度和工程质量的影响很大，为此QC小组采取了一系列的措施，将气候因素对工程的影响降至最低： 1）制作18个挡风沙雨棚，刮风下雨时，焊工可在挡雨棚内进行焊接施工； 2）建一个与GGH转子一样大的塑料棚帐，预防沙尘天气，防止沙尘进入GGH转子的轴承里，影响GGH的运行； 3）制定合理的作业时间，如延长白天作业时间或在天气好时多加班等。 采用双人对称焊工艺 GGH转子的周长为41.5米，转子高度为910mm，整个转子由开形仓（即沿转子的周长方向布置成开形的钢板带）
10、与闭形仓（即沿转子的半径方向布置成封闭的钢板带）组成，转子设计为6个开形仓，6个闭形仓, 开形仓与闭形仓均为分片整体，各相当于圆周的1/12片。 GGH转子的焊接位置见如下的GGH转子平面分布示意图：,GGH转子安装现场（摄于2008年2月） GGH转子平面分布示意图 注：在GGH转子平面分布示意图中，黑色部分为闭形仓，其余均为开形仓， ABCDEFG表示为焊接位置，此GGH设计为6个开形仓，6个闭形仓。,在安装过程中，闭形仓先安装固定于中心转子（注意安装时应对称就位，即对称安装，防止转子安装完后水平度偏差较大），然后在安装开形仓，开形仓与闭形仓的连接为焊接，连接钢板的厚度为30mm，由于焊缝
11、数量多，根据焊缝焊接道数多的特点， QC小组成员经过工期、进度、质量安全和效益多方面考虑，决定开形仓与闭形仓板采用双人对称手工电弧焊工艺，即：在GGH转子平面分布示意图中，以D点为中心，向两边C和E点同时焊接，一个格仓焊接好后，再焊接对称的格仓，严格控制焊接变形，下图中中间竖向焊缝为D点，前面竖向焊缝为C点，后面竖向焊缝为E点。 GGH转子安装现场图（摄于2008年1月）,用车削装置进行转子车削 GGH转子加工前的高度为910mm，该高度属于转子出厂时的高度，考虑到转子制作和安装的精度，必须经过专用加工装置对转子进行车削（即利用电动机带动驱动装置内的小齿轮，由小齿轮带动转子上的围带，围带相当于
12、转子齿轮，可见GGH转子车削现场图，使转子转动，用固定的切割装置削割外周长钢板的上、下表面板，使之达到设计要求），使转子加工后的高度为900mm，即削割转子外周长钢板的上、下表面板（转子法兰板宽25 mm厚30 mm）各5 mm，目的使转子转动时处于同一表面。 转子车削时，应做如下工作： 1）安装固定专用加工装置的支架，该支架距转子约20mm； 2）安装好车削设备，设备伸入转子外周长钢板的表面； 3）安装车削刀片，注意一定要检查刀片有没有安装固定好； 4）先车削转子外周长钢板的上表面板，工作人员根据刀片切割钢板的均匀度进行调节车削设备，使之往前进，逐渐切割钢板，控制车削的进刀量，直到钢板切割5
13、 mm为止。 5）转子外周长钢板的上表面板车削完后，转入下表面板车削，控制车削的进刀量，直到钢板切割5 mm为止。,转子车削加工装置示意图,外壳下部部件,转子法兰下部,转子加工装置,外壳上部部件,转子法兰上部,转子,支架,转子法兰,外壳,转子加工装置,围带,刀片装置示意图,转子法兰现场车削图,利用四块刀片进行转子车削，各刀片相距10mm，严格控制车削的进刀量，控制进刀量的标准：1、车削出来的铁皮厚度为0.1mm左右，利用游标卡尺测量厚度，以次来控制调整刀片与转子法兰表面的接触高度；2、观察转子法兰表面的车削磨光度，表面有新的生铁痕迹，则表明次部位已经车削，可以利用加工装置手柄调整刀片往里深入车
14、削；项目部安排专人记录每小时、每天上、下表面板车削钢板厚度量，并且制定了“24小时”车削制，1#机组转子车削工作用了24天时间，主要是车削速度的原因，制约了施工进度，GGH转子车削见下图： GGH转子车削现场（摄于2008年3月），本图为车削下表面板,（三）PDCA-C1阶段（检查阶段） 从2008年1月01日开始实施各项对策，经过2个多月的不断实施，到2008年3月21日为止，1#GGH已顺利焊接完成，对称焊、转子车削“24制”等各项对策已得到顺利实施，施工进度加快，GGH组装质量和外观成形均符合国家规范和设计要求，焊接质量基本符合要求。 （四）PDCA-A1阶段（活动效果） 通过第一阶段Q
15、C小组活动的展开，GGH的组装和焊接工作已顺利进行，验证了GGH安装工艺的各项措施是切实可行的。但手工电弧焊拍片合格率仅为85%，没有达到预期的96%的目标，而且焊接速度慢，另外，转子车削的速度很大程度上制约了施工进度，满足不了现场安装进度要求，这个问题将在下一次PDCA循环中解决。,六、第二次PDCA循环 （一）PDCA-P2阶段（计划阶段） 现状调查 Q C小组通过对第一次循环活动效果的检查，发现手工电弧焊焊缝质量不尽如意，一次拍片合格率仅为85%，未达到预期的96%的目标。通过对X射线探伤报告的检查分析，发现多处焊接缺陷，另外，转子车削的速度，很大程度上制约了施工进度，归纳为四条如表八所
16、示： PDCA第一次循环缺陷总结表,要因确认 通过统计分析，作出手工电弧焊质量缺陷问题的图表如下： PDCA第一次循环缺陷问题图表 注释： 图表中： 1代表断续未熔合统计 2代表夹渣统计 3代表气孔统计 4代表转子车削加工统计,从上图表中得出结论： 从图中看出,断续未熔合和夹渣是手工电弧焊质量的主要质量问题,占质量缺陷总数的84%，而转子车削加工是影响施工速度的核心问题，再此次循环中必须解决此问题。,因果图 我们根据手工电弧焊质量缺陷问题图表，找出的两个问题，运用因果图进行因素分析，找出主要原因。 手工电弧焊质量缺陷及车削问题因果图,根据以上图表，找出主要原因： 1）工人操作技能差； 2）无专
17、用清渣工具，清理打底焊缝不干净； 3）坡口角度不一； 4）电流、焊速等焊接工艺参数选择不当。 5）车削速度慢。,对策措施 针对造成手工电弧焊质量缺陷和转子车削加工速度问题的主要因素，制定对策措施，见下图表： PDCA第一次循环缺陷问题对策措施表,（二）PDCA-D2阶段（实施阶段） 手工电弧焊焊工培训 集中所有手工电弧焊操作工进行技术交底，重点交代埋弧手工焊的主要质量缺陷及其产生原因，让焊工对焊接关键点做到心中有数。 加强手工焊操作工的技能培训，加工40块302502000mm的试板，让焊工进行练习；请焊机厂家技术人员到现场示范、技术指导； 对手工焊操作工进行现场模拟焊接考试，择优上岗。 添置
18、风铲等专用清渣工具 坡口焊渣清理不干净是造成夹渣的主要原因。手工焊的焊渣清理困难，尤其是第一层焊缝（即打底焊道）的焊渣，由于GGH转子格仓的间距非常狭窄，清理非常费劲，只有用风铲清理才比较理想。 根据现场的需要量，由项目经理张红卫负责添置4套风铲及配套的气带、气泵。 加强坡口加工质量 采用半自动切割机和坡口机对钢板进行切割和坡口，以提高坡口质量；加强坡口加工工序的质量管理和检查，对不合格的坡口必须进行返工。,调整焊接工艺参数 依据焊机说明书提供的焊接参数，由石文井负责安排几名技术好的焊工焊接4块工艺评定试板，用厂家提供的专用焊条（TAC-16J506CrNiCu）考登钢焊条进行焊接试板，试板由
19、计检中心评定。 根据合格的焊接工艺评定，确定焊接工艺参数为：焊接电流350550A、电弧电压2632V、焊接速度02000mm/min、焊条杆伸长255mm、焊剂颗粒大小80120目、焊条直径3.2mm。 增加一套车削专用设备 为了加快转子车削速度，经项目部研究决定与GGH厂家联系，增加一套转子加工设备，采用“双人双机24小时不间段”制，对转子进行车削；经过16天的努力，2#机组GGH转子车削工作全部完成，比1#机组车削提前8天完成，在速度上有了很大的提高，说明本次循环的目的已经达到预期效果，GGH转子车削双人双机现场图如下：,GGH转子车削“双人双机”现场（摄于2008年3月） 左图为车削工
20、作一侧 右图为车削工作另外一侧,（三）PDCA-C2阶段（检查阶段） 从2008年3月22日开始实施各项对策，经过1个多月的不断实施，到2008年5月5日为止，2#GGH已顺利焊接完成，手工电弧焊焊工培训、调整焊接工艺参数等各项对策已得到顺利实施，转子车削加工增加一套设备后，施工进度进一步加快，GGH组装质量和外观成形均符合国家规范和设计要求，焊接质量有很大的改观。 （四）PDCA-A2阶段（活动效果） 通过第二阶段QC小组活动的展开，2#、3#GGH的组装和焊接工作已顺利完成，验证了GGH安装工艺的各项措施是切实可行的。但手工电弧焊劳动强度大、工作效率低、焊缝质量差、施工进度慢，由于本工程工
21、期要求非常的紧，依然满足不了现场进度要求，这个问题将在下一次PDCA计划中解决。,七、实施总效果 通过本次QC小组的活动，不仅控制了施工质量，加快了施工进度，节约了成本，同时创造了良好的社会效益和经济效益，达到了预期的各项目标，主要体现在： （1）转子焊接点多，采用双人对称焊接的工艺，从本质上减小了焊接变形。 （2）由于转子的焊接变形得到了有效的控制，也保证了转子的水平度，大大减 少了转子加工的车削量。 （3）加快了施工进度，本工程3台烟气换热器已于2008年5月27日顺利完工，使安装的施工工期从120天缩短为98天，工期缩短了22天，赢得了业主的好评。 （4）QC小组的活动取得了良好的经济效
22、益，节约成本16.4万元，具体体现在：,工期效益： 单体工期提前22天，脱硫装置总体工期提前10天，工期提前奖24000元。 节约人工机械费用： 人工平均按照60元/日，共22人参加了GGH安装，小型机械费160元/日，1台50吨吊车3500元/日，直接节约成本： 226026+22160+223500=141300元整。 （5）形成了一套较为完整、成熟的，采用大壳体、内置回转换热仓格现场组合、安装的的GGH施工工艺。主要包括：框架、壳体安装技术、转子及仓格拼装技术、转子法兰现场车削工艺、GGH转子焊接工艺等。,八、标准化工作 1、通过本次小组活动，使项目部对现场监督、质量检查制度、技术交底制
23、度进一步标准化，责任落实到个人，在后期施工的过程中形成程序化的管理制度。 2、制定了“脱硫工程的GGH安装施工程序及质量控制” ，项目部组织技术人员和工人共同学习。,九、体会及今后打算 体会: 1）通过QC活动，强化了质量控制意识，我们认为只有把专业与管理技术相结合，才能以质取胜、以优取信。 2）通过QC活动，项目管理人员勇于面对问题、敢于解决问题的能力得以锻炼创新精神能力得以提高，小组成员的管理水平和专业技术水平得到了进一步的提高。 3）本次QC小组活动课题，达到预期的效果，也取得了一定的经济效益，但我们的不足之处是，GGH开形仓和闭形仓的焊接变形还没有得到很好的控制，手工焊的工艺已经不能满足现场进度要求，需要改用新工艺气电立焊，由此来提高焊接质量与效率。 今后打算： 在以后脱硫工程的GGH安装中，针对GGH开形仓和闭形仓的焊接变形问题，我们将开展新一轮的QC活动，进一步提高工程的整体施工质量。,汇报完毕 谢谢大家,
