3降低清管器支承轮损坏率Word下载.docx
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注册编号
ZYJS2010-01
课题名称
成立时间
2008年1月
课题类型
攻关型
活动时间
2010年3月—9月
小组人数
10人
当年
活动次数
8次
获奖情况
2010年获国家优秀质量管理小组
2009年获河南省优秀QC成果二等奖
2008度获中原石油勘探局优秀QC成果一等级奖
制表人：
苏建新时间：
2010.4.2
二、小组成员情况
序号
姓名
年龄
文化程度
职务、职称
组内分工
备注
1
32
本科
总工程师
技术负责
2
孟彦芳
36
副总工程师
技术攻关
3
王治梅
38
机械工程师
4
马全星
26
大专
材料工程师
5
栗明
24
质检工程师
质量检验
6
冀德志
23
技校
施工队长
现场实施
7
栾浩
25
技术骨干
8
金守东
41
9
栾玺玺
三、选题理由
业主要求
四、目标设定
1、目标制定
依据SY/T6597-2004《钢制管道内检测技术规范》，φ711mm清管器支承轮的损坏个数不得多于3个。
我单位研制的支承轮为20个所以小组将目标设定为，将支承轮损坏率从30%降低到15%，从而保证清管器能够正常运行。
损坏率
绘图人：
孟彦芳时间：
2010年4月11日
2、可行性分析
（1）现状调查
2010年4月12日，我们来到施工现场，将对损坏的支承轮进行了全面检查，发现支承轮阻滞和轮体质量差这两个因素造成φ711mm清管器支承轮损坏。
φ711mm清管器支承轮系统故障调查表
影响因素
频数
累计频数
频率（%）
累计频率（%）
支承轮阻滞
83
轮体质量差
17
100
合计
N=6
马全星时间：
2010年4月16日
根据调查表绘制出的φ711mm清管器支承轮系统质量影响因素排列图如下：
制图人：
马全星时间：
2010年4月17日
由排列图可见：
支承轮阻滞是711mm清管器支承轮损坏的主要问题
小组技术实力雄厚，成员具有丰富的现场经验和清管器设计经验
五、原因分析
小组成员采用头脑风暴法，针对支承轮阻滞进行了原因分析，并将原因逐一列举在了因果关联图上，如下图所示：
装配工培训不够
原因关联图
由图我们得知，导致支承轮阻滞的末端因素有6个：
（1）管道工况条件恶劣;
（2）支承轮与支承轮臂间隙过小;
（3）轴承密封性能不良（4）聚氨酯弹性体生产工艺不当;
（5）弹簧结构不适应工况条件;
（6）装配工培训不够。
六、要因验证
验证一：
管道工况条件恶劣
2010年4月22日小组成员栗明，栾玺玺来到钢管安装现场进行调查，发现钢管内有一定的油污、杂质，对清管器的支承轮有一定的影响。
但根据目前的安装工艺，已经对钢管进行最大程度的清理，只能依靠清管器进行近一步清理了。
小组经过讨论后认为，这是不可改变客观条件，故确定管道工况条件恶劣为非要因。
验证二：
支承轮与支承轮臂间隙过小
2010年4月27日小组成员吴卓、栾浩对一标段使用的清管器进行了检查，发现支承轮与支承轮臂之间间隙设计为2mm，间隙过小导致了支承轮与支承轮臂之间堵塞着大量的杂质和油污，导致了支承轮的阻滞现象。
支承轮
支承轮臂
支承轮与支承轮臂示意图现场损坏的支承轮与支承轮臂实物图
故支承轮与支承轮臂间隙过小确定为要因
验证三：
轴承密封性能不良
粘满杂质的轴承
2010年4月30日小组成员王治梅、冀德志来到现场，检查了轴承密封情况。
现场对阻滞的支承轮进行了拆解，发现10个轴承内部都进入了杂质，其中4个的轴承进入过多杂质，已经无法正常转动。
合格率为60%。
轴承密封情况调查表
轴承
编号
是否
进入杂质
是否无法正常转动
套筒
1#
是
6#
否
2#
7#
3#
8#
4#
9#
5#
10#
王治梅2010年5月2日
故：
轴承密封性能不良确定为要因。
验证四：
聚氨酯弹性体生产工艺不当
聚氨酯弹性体生产工艺直接决定了聚氨酯的材料性能，从而造成支承轮阻滞。
2010年5月3日小组派出了孟彦芳、金守东来到天津凌云聚氨酯有限公司对聚氨酯弹性体浇注工艺进行了调查，发现聚氨酯弹性体严格按照《聚氨酯制品生产工艺技术手册》进行生产，不存在生产工艺问题。
聚氨酯弹性体生产现场
聚氨酯生产工艺技术手册
故聚氨酯弹性体生产工艺不当为非要因
杂质
验证五：
弹簧结构不适应工况条件
2010年5月7日，小组成员
孟彦芳、栗明对一标段支承轮弹簧
系统进行拆解，发现弹簧套筒内均
进入了杂质，其中60%导致弹簧
在套筒里面倒出来的杂质和部分垫片
没有了伸缩空间。
支承轮弹簧系统故障调查表
是否阻碍弹簧伸缩
制表人：
孟彦芳2010年5月9日
原来弹簧结构采用碟形设计，不适用现场管道工况条件，导致支承轮损坏。
故弹簧结构不适应工况条件为要因。
验证六：
如果装配工培训不够导致技术水平差，在装配时损伤配件也会造成支承轮阻滞。
2010年5月12日小组派出马全星，苏建新同志查阅了所有装配工作人员培训记录和考试记录，共10名装配工，考核成绩均为优秀。
装配工培训、考核统计表
苏建新
刘东
陈兵
鲁豫军
陈昌林
艾庆文
培训次数
48
144
考试成绩
95
98
96
97
马全星2010年5月13日
培训笔记
培训现场
故装配工培训不够确定为非要因
七、制定对策
对策表
要因
对策
目标
措施
地点
负责人
完成时间
加大支承轮与支承轮臂之间的间隙
使清管器在作业过程中，杂质和蜡能够自由地进入和流出，不会积存在间隙中
改进支承轮臂机械设计，将支承轮臂内侧减薄3mm
江西一标段工地
吴卓
2010年
6月6日
加强轴承部件的密封性能
使清管器在作业过程中，杂质和油污不能进入轴承内部
改进支承轮机械设计，在轴承端盖上增加密封圈
6月10日
弹簧结构不适合工况条件
改进弹簧部件结构
使清管器在作业过程中，杂质和蜡能够自由进出弹簧，不会占据弹簧的变形空间
采用矩形截面压缩弹簧替代碟形弹簧结构
6月18日
吴卓时间：
2010年5月14日
八、对策实施
实施一：
加大支承轮与支承轮臂间隙
实施人：
吴卓马全星栗明栾玺玺
实施时间：
2010年5月15日-2010年6月6日
我们先计算支承轮与支承轮臂能够保留的最大间隙。
清管器流动模型的基本假设流体为层流，不可压缩并且黏度不变。
由流体力学动量定理得
（△PSA1一Fw—F剪切）dt=mdvs
△Ps通过清管器的压降，Pa；
Q入口处体积流量，m3／s；
Fw管壁对清管器的摩擦阻力，N；
F剪切清管器所承受的剪切力，N；
A1清管器截面面积，m3；
M清管器质量，kg；
vs清管器的瞬时速度，m／s；
d间隙，m。
通过公式计算得出d的范围为2mm-5mm。
我们将支承轮与支承轮臂拆下来，将支承轮臂内侧减薄3mm，使其间隙达到5mm,然后重新安装好，如下图。
内壁减薄处
支承轮示意图内壁减薄3mm后的示意图改进后的支承轮实物图
我们将新的清管器应用到施工中去，支承轮与支承轮臂之间的空间明显变大，杂质在其中不易存积，支承轮阻滞情况明显减少。
实施二：
加强轴承密封性能
孟彦芳金守东冀德志
2010年5月22日-2010年6月10日
我们查阅了国内外提高轴承密封性能的资料，发现采用注油脂和加密封圈这两种方法可以提高轴承密封性能。
由于管内工况条件差，灰尘和杂质过多，采用注油脂方法会使轴承粘上更多的灰尘和杂质，造成支承轮阻滞。
所以，我们采用加密封圈的方法来提高轴承密封性能。
密封圈
加装密封圈后的轴承示意图加装密封圈后的轴承端盖实物图
在轴承端盖上加装密封圈之后，轴承的密封性能大大提高。
管道中的杂质和蜡不易进入支承轮轴承内部。
我们对改进后的10个轴承进行了调查，发现仅有1个轴承进入杂质，没有轴承无法正常转动，合格率为100%。
11#
16#
12#
17#
13#
18#
14#
19#
15#
20#
2010年6月10日
实施三：
吴卓王治梅栾浩苏建新
2010年6月7日-2010年6月18日
我们调查后发现碟形弹簧结构不适应工况条件，造成弹簧套筒进入大量的杂质，导致了60%的弹簧失效。
我们采用矩形截面压缩弹簧代替碟形弹簧结构使得弹簧部位的空间变大，弹簧间隙间不易积存大量的杂质。
碟形弹簧结构矩形截面压缩弹簧结构改进后弹簧结构实物图
改进后我们对新的弹簧结构进行了调查，在10个套筒中发现进入杂质的仅有2个，阻碍弹簧伸缩的1个，合理率为90%。
支承轮弹簧系统故障调查表
王治梅时间：
2010年6月18日
九、效果检查
（一）目标检查
对支承轮进行改进后，2010年6月20日，φ711清管器重新应用于江西工程。
7月21日在完成第二标段308公里检测任务后，支承轮仅损坏了2个，因支承轮阻滞造成支承轮损坏的仅有1个，达到了小组的预期目标。
2010年7月22日
对策实施前后对比排列图
对策实施后，支承轮损坏率从30%下降至10%，我们的目标实现了！
2010年7月25日我们将此成果应用到后面的施工中，效果十分明显。
在剩余的1500公里中，仅损害7个支承轮，出色的完成了施工任务。
在完成整个工程后，小组对每一个标段的支承轮损坏情况进行了统计，统计结果见下图
小组目标
（二）、经济效益
1、支承轮制安费
我们查阅了《江西天然气管网一期工程清管工程投标报价书》，支承轮制安费测算如下表：
支承轮制安费一览表
费用
综合单价（元）
数量
合计（元）
人工费
2250
材料费
4350
机械设备使用费
3580
运输费
950
其他间接费
450
总计
/
11580
马全星2010年7月24日
2、成果节省的总费用
对策实施前一标段清管275公里，损坏6个支承轮，按此计算剩余1525公里共损坏支承轮30个。
而对策实施后共损坏了7个支承轮，剩余1500公里共有节省支承轮23个，每个支承轮制安费为11580元。
共节省资金为：
23个×
11580元=266340元
3、QC小组活动经费
经测算：
QC小组使用材料费12500元，人工费3700元，机械设备使用费4680元，合计20880元。
故本成果创造经济效益为：
26.634万元-2.088万元=24.546万元
（三）、社会效益
1、通过本次活动解决了φ711清管器支承轮损坏过多的问题，顺利完成了施工任务，受到了各方面的表彰，被评为江西省优良工程。
2、解决了公司急需攻克的技术难题，完善了φ711清管器的设计和应用，为公司今后该型号清管器的制作和使用提供了依据。
十、巩固措施
1.2010年7月22日，小组将新的清管器制安方法编成操作手册下发到施工队中，使其在整个工地中进行推广。
2.2010年9月小组将此成果编入《711清管器设计依据及应用实例》（编号ZYJS-GF-2010-006），使此项技术在类似工程中得以推广应用。
十一、总结及下一步打算
通过本次QC小组的活动,不仅解决了φ711清管器支承轮损坏过多的问题，还取得了可观的经济效益和良好的社会效益.我们深深体会到，运行此方法可以科学、有效的提高工程质量.下一步小组打算将《提高φ711冷弯管合格率》作为小组的活动课题.
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