不銹鋼盤管調(diào)直器研發(fā)

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：?jiǎn)挝幻Q：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\u21992一、課題背景 一、課題背景長(zhǎng)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(jìn)行取源。因工程所用不銹鋼管主要為:3/8"×0.035"（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(dòng)化儀表工程施工質(zhì)量驗(yàn)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(chǎng)諸多條件的限制，調(diào)直長(zhǎng)期采用手工調(diào)直法為主。手工校直法時(shí)間長(zhǎng)、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(chǎng)平時(shí)遇到的問題進(jìn)行了歸納，主要體現(xiàn)在如下兩方面：（1）施工質(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(chǎng)安裝偏差已達(dá):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(zhǎng)（需要3天時(shí)間）。（二）確定課題不銹鋼盤管調(diào)直的施工工效和現(xiàn)場(chǎng)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(yàn)，廣集思路，希望設(shè)計(jì)制作有一種輕巧、簡(jiǎn)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(cè)編號(hào)YJDY-01課題名稱不銹鋼盤管調(diào)直器研發(fā)成立時(shí)間2011年3月課題類型創(chuàng)新型活動(dòng)時(shí)間2011年3月-2011年11月小組人數(shù)（≤10人）7人當(dāng)年活動(dòng)次數(shù)15次小組成員情況序號(hào)姓名年齡文化程度職務(wù)職稱組內(nèi)分工備注135大專副中隊(duì)長(zhǎng)組長(zhǎng)策劃人232本科工程師副組長(zhǎng)策劃人324本科技術(shù)員組員資料收集438大專儀表安裝工組員執(zhí)行人537中專儀表安裝工組員執(zhí)行人638技校儀表安裝工組員執(zhí)行人735大專質(zhì)量部副部長(zhǎng)組員資料整理QC活動(dòng)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(shí)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(xiàng)目部召開了兩次會(huì)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(jìn)行了大討論，提出了三種方案，并進(jìn)行了分析比較：方案1.借鑒建筑用鋼筋調(diào)直機(jī)研發(fā)盤管調(diào)直器R2R2R1d鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直鋼筋時(shí)，利用三個(gè)圓盤分兩邊夾持直線通過的鋼筋，利用圓盤的上下移動(dòng)給鋼筋上下兩方各一個(gè)壓力，從而達(dá)到調(diào)直的目的。上邊是一個(gè)圓盤，半徑為R1，另外一邊是兩個(gè)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(jī)原理研發(fā)一臺(tái)不銹鋼盤管調(diào)直機(jī)，采用電動(dòng)機(jī)動(dòng)力帶動(dòng)上下兩個(gè)圓盤加持不銹鋼盤管勻速前進(jìn)，利用另外三個(gè)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(dòng)給鋼筋上下兩方各一個(gè)壓力，從而達(dá)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(jī)的工作原理，研發(fā)一種輕便簡(jiǎn)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(dòng)調(diào)直器，利用上下軸承的壓力來對(duì)盤管進(jìn)行調(diào)直。方案3.借鑒立式拉絲機(jī)調(diào)直盤管立式拉絲機(jī)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(jī)原理，更改拉絲機(jī)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(dá)到調(diào)直盤管的目的。針對(duì)每個(gè)方案，從有利因素和不利因素兩個(gè)方面分析：方案名稱方案實(shí)施優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案1：借鑒鋼筋調(diào)直機(jī)制造盤管調(diào)直機(jī)方案2：自制調(diào)直器方案3：借鑒立式拉絲機(jī)調(diào)直盤管2、確定最佳方案：通過以上的對(duì)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(duì)盤管的保護(hù)及調(diào)直效果方面更具優(yōu)勢(shì)，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(shí)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(yàn)分析結(jié)果結(jié)論普通鋼板沖擊試驗(yàn)及重量分析采用硬質(zhì)塑料板沖擊試驗(yàn)及重量分析不采用鋁合金材料沖擊試驗(yàn)及重量分析不采用2）不銹鋼盤管調(diào)直器軸承選擇方案選擇試驗(yàn)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(yàn)以及對(duì)不銹鋼管的腐蝕與不銹鋼盤管的接觸屬于點(diǎn)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(yàn)以及對(duì)不銹鋼管的腐蝕與不銹鋼盤管的接觸屬于面接觸，不會(huì)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(yàn)以及對(duì)不銹鋼管的腐蝕與不銹鋼盤管的接觸屬于面接觸，不會(huì)損傷盤管；與不銹鋼屬于同材質(zhì)的金屬，不會(huì)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(qiáng)度較好。便于操作。采用1000*150*12尺寸長(zhǎng)，重量太重，強(qiáng)度一般。不便于操作。不采用450*150*20尺寸適中，重量太重，強(qiáng)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(gè)軸承上下擠壓通過其中的不銹鋼盤。因盤管的受力點(diǎn)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列的共8個(gè)軸承上下擠壓通過其中的不銹鋼盤管。以四個(gè)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(diǎn)擠壓直線通過的不銹鋼盤管。因盤管的6個(gè)受力點(diǎn)不重合，稍微向下調(diào)節(jié)上方兩個(gè)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(gè)軸承上下擠壓通過其中的不銹鋼盤管。因盤管的3個(gè)受力點(diǎn)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(diǎn)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(yàn)、對(duì)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(duì)策2011年3月，在重慶氣礦項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)基地，小組進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，制定了對(duì)策表，如下：對(duì)策表制表人：王珂制表時(shí)間：2011.3.23七、實(shí)施實(shí)施一：不銹鋼盤管調(diào)直器設(shè)計(jì)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；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(hù)管材不易受損變形等優(yōu)點(diǎn)；采用8個(gè)軸承以四個(gè)等腰三角型結(jié)構(gòu)，固定在長(zhǎng)方型的鋼板上，以下方固定板上的4個(gè)固定點(diǎn)、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(gè)軸承，下壓在不銹鋼盤管上，利用上下兩方軸承上下多點(diǎn)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(dòng)調(diào)直器，來達(dá)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(gè)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(shí)施二：不銹鋼盤管調(diào)直器的制作嚴(yán)格控制固定底板、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(jìn)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(duì)固定板、擋板進(jìn)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(shí)施三：不銹鋼盤管調(diào)直器的試用在多個(gè)單井站施工中，同時(shí)試用，檢驗(yàn)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(duì)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(jìn)行了檢驗(yàn)，均符合要求。圖六所示：正在使用效果驗(yàn)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(shí)間，減少了管材的浪費(fèi)，保證了施工質(zhì)量，而且美觀大方。實(shí)現(xiàn)了小組的總體目標(biāo)。1、目標(biāo)檢查①盤管調(diào)直后，實(shí)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(chǎng)安裝偏差為不大于5mm/m，安裝質(zhì)量?jī)H達(dá)到了合格標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)過校直器處理后，現(xiàn)場(chǎng)安裝偏差不大于2mm/m，觀感質(zhì)量和施工質(zhì)量得到極大的提升。得到設(shè)計(jì)、甲方、監(jiān)理一致好評(píng)。不銹鋼盤管被調(diào)制后安裝效果圖（圖八）②150m盤管調(diào)直現(xiàn)在僅需要1天。由于他的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，其重量?jī)H8公斤，便于現(xiàn)場(chǎng)操作使用，大大提高了工效，原來調(diào)直150m盤管需要3天，現(xiàn)在僅需要1天，且只需1名儀表工和1名配合工就可以完成全部的操作。2、經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益和質(zhì)量效益如下：1、工時(shí)節(jié)約價(jià)值＝原來是4個(gè)人1個(gè)臺(tái)班要3天才能完成的工作量，現(xiàn)在僅需1名儀表工加以1名配合工，1天就能順利完成。提高工效3倍多。直接和間接費(fèi)用節(jié)約成本費(fèi)用10000元。

2、減少廢品節(jié)約價(jià)值＝成品或半成品單件價(jià)值×（改進(jìn)前6個(gè)月的平均廢品率2%，－改進(jìn)后6個(gè)月的平均廢品率1%）×計(jì)算期計(jì)劃產(chǎn)量－工藝改革費(fèi)用。九、標(biāo)準(zhǔn)化1、收集整理各項(xiàng)資料，針對(duì)適用范圍及使用注意事項(xiàng)等編制了《不銹鋼盤管調(diào)制器使用說明》，并組織操作人員學(xué)習(xí)，現(xiàn)已將不銹鋼盤管調(diào)直器