QC成果报告延长合金钻头使用时间.docx
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QC成果报告延长合金钻头使用时间
延长合金钻头使用时间
成果报告
钻探技术革新QC小组
广西电力工业勘察设计研究院
2009年2月
1小组概况……………………………………………………………1
2P阶段（计划阶段）…………………………………………………2
2.1选题理由……………………………………………………………2
2.2活动计划……………………………………………………………3
2.3现状调查……………………………………………………………3
2.4设定目标……………………………………………………………4
2.5原因分析……………………………………………………………5
2.6要因确认……………………………………………………………5
2.7制定对策……………………………………………………………7
3D阶段（对策实施）…………………………………………………7
4C阶段（效果检查）…………………………………………………9
5A阶段（总结阶段）…………………………………………………10
5.1效益分析……………………………………………………………10
5.2巩固措施……………………………………………………………11
5.3体会和今后打算……………………………………………………12
1小组概况
表1-1小组基本情况表
小组注册及活动情况
小组名称
钻探技术革新QC小组
课题名称
延长合金钻头使用时间
成立日期
2003年11月15日
课题类型
现场型
注册号
安科2008-01
注册时间
2008年1月12日
辅导员
活动时间
2008年1月～2009年1月
活动次数
11次
平均接受TQM教育
120小时
每次活动平均时间
4.5小时
出勤率
89.09%
小组成员情况
序号
姓名
性别
年龄
文化
程度
职务/职称
组内分工
1
梁*
女
45
本科
科长/经济师
组长，组织活动，成果总结
2
黄*
男
55
大专
技师
组员，收集资料、统计、现状调查、参与实施及效果检查、记录等
3
滕*
男
26
中专
技术员
4
梁*
男
22
大专
初级经济师
5
黄*
男
50
中专
技师
小组成绩
制表人：
梁*制表时间：
2008年1月12日
2P阶段（计划阶段）
2.1选题理由
图1选题框图
制图人：
梁*制图时间：
2008年1月12日
2.2活动计划
表2-1小组活动计划表
阶段
时间
项目
2008年
2009
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
P
选择课题
现状调查
原因分析
制定对策
D
组织实施
C
效果检查
A
巩固措施
总结
注：
计划进度：
，实际进度：
制表人：
梁*制表时间：
2008年1月13日
2.3现状调查
一般硬质合金钻头适用于可钻性7级以下地层的钻进。
为了进一步了解合金钻头的损耗情况，我们对2007年部分的工程的合金钻头使用情况进行调查。
表2-22007年部分的工程的合金钻头使用统计表
月份
工程名称
钻进进尺（米）
使用钻头数量（个）
平均使用寿命（米）
覆盖层概况
3月
***水电站工程
20．90
5
4．18
混角砾粘土、角砾粒径达2cm，粉质粘土含碎石、粉质泥岩夹砂岩。
5月
220kV***变电站工程
71．10
20
3．56
粘土混夹泥灰岩角砾、泥质灰岩。
10月
***金顶水电站
127.50
55
2．32
砂、卵砾石层
11月
220kV***变电站工程
286.50
110
2．60
冲积层含砾粘土，强风化泥岩
12月
110kV**～**线路
262．10
150
1．75
履盖层含粉砂岩、泥（页）岩夹硅质岩，中风化白云质灰岩。
调查表明：
在不同地层使用合金钻头，合金钻头的损坏程度不同，在含砂卵（砾）石、硅质覆盖层，风化程度较浅的白云质灰岩、粉砂岩等覆盖层中使用寿命很短。
制表人：
梁*制表时间：
2008年1月15日
结论：
合金钻头在含砂卵（砾）、硅质岩为主的复杂覆盖层、含石英或硅质的碎石、破碎带岩层钻进中合金容易损坏，致使合金钻头的使用寿命缩短，这就是问题的症结。
2.4设定目标
2.4.1目标值设定
经过现状调查分析，小组讨论决定设定目标值为：
每个合金钻头在复杂的覆盖层、破碎带岩层中钻进的平均寿命，由2米提高至4米以上。
图2目标值柱状图
制图人：
梁*2008年1月15日
2.4.2目标设定依据
2.5原因分析
目标设定后，小组成员充分开阔思路，集思广益，对导致“合金容易损坏”的原因进行分析和归纳，并整理出因果分析关联图。
见图3。
2.6要因确认：
原因一
钻工操作不当确认
确认方法：
分析论证法。
钻探部的钻工（含民工），勘探工龄均在8年以上，熟悉钻探的设备性能和钻进工艺，在过去勘探工程，很少发生因钻工操作不当而出现钻头的合金损坏的反馈信息。
结论：
钻工操作不当，不是主要原因。
原因二
合金型号选择不当
确认人：
梁*
确认方法：
调查分析法
时间：
2008年1月20日
我们对车间以住镶焊的钻头所使用的硬质合金进行分析，发现过去一直是选用普通YG8T107、T313两种硬质合金，却没有与其他不同型号的硬质合金硬度与强度进行比较。
硬质合金型号
硬度（HRA）
不低于
抗弯硬度（吉帕）不低于
近似质量（g）
形状
钻进特性
92
1．35
4．2
方型
使用强度较高，抗冲击性能好，但耐磨性和容许的切削速度较低，适用于可钻性为3-6级硬度的岩层。
92
1．40
6．8
八角型
使用强度较高，抗冲击性能好，但耐磨性和容许的切削速度较低，适用于可钻性为4-7级硬度的岩层。
88
1．50
14．8
八角型
使用强度较高，抗冲击性能好，但耐磨性和容许的切削速度较低，适用于可性为4-7级硬度的岩层。
88
1．75
19．3
园柱型
使用强度较高，抗冲击性能较前三种合金好，且耐磨性和容许的切削速度高，适用于可钻性为5-8级硬度的岩层。
结论：
合金型号不同，其性能有很大的区别，不同的地层应选择不同型号的硬质合金。
因此合金型号选择不当，是主要原因。
原因三
镶焊工艺单一
确认方法：
调查分析法
时间：
2008年1月
确认人：
黄*
我们对我公司的钻头加工工艺与一些勘探公司的钻头加工工艺进行调查比较。
单位
钻头加工工艺
备注
我公司
采用直镶式，加工时并列合金开槽。
直镶式是我们传统加工合金钻头的方法，勘探现场表明，此方法加工简单，但镶焊角度为90°，遇到不均匀的阻力时，很合金容易损坏。
其他勘探公司
采用斜镶、直镶式或斜直混合镶焊。
根据不同地层，采用不同的焊接工艺，使钻头的阻力较小，合金不容易损坏。
分析：
通过简单调查只了解到一点的信息，但说明钻头合金镶焊的加工工艺对合金的受力和使用寿命是有影响的。
结论：
由于合金镶焊不同，在实际使用中其受力有很大的区别，不同的地层应选择不同的镶焊方式。
因此镶焊工艺单一，是主要原因。
原因四
合金质量差
确认方法：
分析论证法
确认人：
黄*
我单位使用的合金主要是无锡钻探工具厂生产的，过去也曾用过济南冶金科学研究院和苏州硬质合金有限公司生产的合金。
经钻探现场反馈，无锡钻探工具厂生产的合金质量较好，从2002年开始到现在一直使用无锡钻探工具厂生产的合金。
结论：
合金质量差，非主要原因。
通过小组成员调查、分析、论证，确定的主要原因是：
1）合金型号选择不当；
2）镶焊工艺单一。
2.7制定对策
表2-3对策表
序号
要因
对策
目标
措施
地点
完成
时间
负责人
1
合金型号选择不当
根据地层可钻性选择适当的硬质合金
满足钻进要求
1、根据不同地层，在车间用斜镶式加工混镶钻头（T110和S410混合使用）；
2、在**电厂2×600MW上大压小工程（第三期）试用。
车间和**工地
2008.2
梁*
2
镶焊工艺单一
改变原来的加工工艺
钻进效果满足工程地质勘探的要求
1、在原空白钻头体外径加焊四块5mm厚肋骨片，肋骨和底部焊平；
2、底面混镶四组T110型八角状合金和S410型合金，呈三环排列。
3、底部割三个半园形水口。
车间
2008.2
黄*
梁 **
制表：
梁**2008年2月13日
3D阶段（对策实施）
3.1对策一实施：
第一步：
加工混镶钻头30个。
新加工钻头
第二步：
在**电厂2×600MW上大压小工程（第三期）试用。
试验数据见表3-1。
表3-1试验指标统计表
日期
孔号
进尺（米）
使用钻头数量（个）
平均使用寿命（米）
覆盖层的概况
2.20
K564
22.70
4
5．68
含硅质碎石层、角砾石的覆盖层
2.22
K560
28.10
5
5．62
2.24
K554
54.30
9
6．03
2.26
K553
30.80
5
6．16
试用数据表明：
混镶钻头的每米钻头寿命长，最高达6米以上。
说明根据地层可钻性选择适当的硬质合金是非常重要的。
检查人：
黄*检查时间：
2008年2月27日
3.2对策二实施：
第三步：
试验取得预期的效果，立即批量加工，继续在**电厂2×600MW上大压小工程（第三期）中投入使用。
实施效果：
经对使用情况的统计测算，平均每米钻头平均寿命5.33m。
见表3-2。
表3-2**电厂2×600MW上大压小工程（第三期）使用情况统计表
日期
孔号
进尺（米）
使用钻头数（个）
钻头平均寿命（米）
覆盖层的概况
3．1
26.80
5
5.36
含硅质碎石层、角砾石的覆盖层
3．1
24.20
5
4.84
3．1
25.00
5
5.00
3．3
27.40
5
5.48
3．3
28.00
5
5.60
3．3
16.40
3
5.47
3．6
44.10
8
5.51
3．6
20.00
4
5.00
3．6
22.80
4
5.70
3．8
18.70
4
4.68
3．8
50.30
9
5.59
合计
0
5.33
统计数据表明：
混镶钻头的每米钻头寿命长，平均达5.33米。
制表人：
梁*制表时间：
2008年3月20日
4C阶段（效果检查）
混镶钻头在**电厂2×600MW上大压小工程（第三期）中投入使用11天，获得成功后，6月份在*********工程继续使用。
其使用效果见表4-1。
表4-1*********工程使用情况统计表
日期
孔号
进尺（米）
使用钻头数（个）
钻头平均寿命（米）
覆盖层的概况
6．26
ZK1
20.00
4
5．00
覆盖层含强风化砂岩
6．26
ZK2
20.00
4
5．00
6．28
ZK3
20.00
4
5.00
6．28
ZK4
21.00
4
5．25
7．1
ZK5
16.00
3
5．33
7．1
ZK6
19.50
3
6．50
合计
0
22
5．30
统计数据表明：
在含岩石硬度较强风化砂岩的履盖层中使用混镶合金钻头，钻头的损耗率大大降低，延长了钻头的使用寿命。
制表人：
梁*制表时间：
2008年7月12日
活动效果检查：
小组经过活动，合金钻头在复杂的覆盖层、破碎带岩层中钻进的平均寿命，每个由
2米提高至5米以上。
米
图4活动效果柱状图
制表人：
梁*2008年7月30日
结论：
本次活动实现并超过小组最初设定的目标值！
5A阶段：
总结阶段
5.1效益分析
5.1.1经济效益评估
5-1活动前后合金钻头钻进成本测算表
类别
工程名称
总进尺（米）
钻头消耗（个）
钻头单价（元/个）
平均每米的钻头
成本（元）
钻头改进前
**电厂2×600MW上大压小工程
586.50
330
120
67.52
**电厂二期2×1000MW机组工程
246.50
100
48.68
平均值
58.1
钻头改进后
**电厂2×600MW上大压小工程（三期）
439.6
80（含试用期）
130
23.66
*********滑坡段监测
0
22
24.55
平均值
24.1
注：
工程的每米合金钻头的钻进成本=工程钻头消耗数量×钻头单价÷工程的总进尺
制表人：
黄*制表时间：
2008年10月10日
通过对活动前的部分工程与活动后勘探项目的合金钻头钻进成本测算，结果表明：
活动前每个工程平均每米合金钻头的成本最高达67.52元，低的也有48.68元，平均值达58.1元；活动后平均每米合金钻头的成本只有24.1元。
活动后平均每米的合金钻头成本，比活动前减少了34元，钻探成本也大幅降低。
这说明合金钻探工作量越多，经济效益越显著，
实现小组最初设定的目标。
5.1.2生产效益
混镶钻头的钻头寿命长，在施工现场节省了更换钻头的时间，外业工期也减少了，从而提高了钻探的生产效益。
5.2巩固措施
1、车间加工混镶钻头时，必须按图纸加工，防止钻头用错合金片（见钻头图纸）。
图5混镶钻头加工图
2、巩固期效果：
小组成员对混镶钻头继续进行质量跟踪并做好有关数据的统计。
下表是9月份在220kV**变电站工程中使用情况的统计：
表5-2220kV**变电站使用情况统计表
日期
孔号
进尺（米）
使用钻头数（个）
钻头平均寿命（米）
覆盖层概况
9.2
ZK1
20.50
4
5.13
履盖层含砾石层粘土，强岩溶带灰岩。
9.2
ZK2
19.50
4
4.88
9.2
ZK3
16.00
3
5.33
9.5
ZK4
28.00
5
5.60
9.5
ZK5
24.00
4
6.00
9.5
ZK6
20.00
3
6.67
9.9
ZK7
17.20
3
5.73
9.9
ZK8
21.00
4
5.25
9.9
ZK9
21.50
4
5.38
9.11
ZK10
16.50
3
5.50
9.11
ZK11
17.80
3
5.93
9.11
ZK12
24.50
4
6.13
合计
0
5.60
统计数据表明：
混镶钻头的质量稳定。
平均寿命达5.6米。
制表人：
黄*制表时间：
2008年10月20日
结论：
混镶钻头在勘探现场应用效果显著，钻头寿命长，大大降低了每米钻进的费用。
表5-3改进前后变电工程合金钻头钻进成本比较
类别
工程名称
总进尺（米）
钻头消耗（个）
钻头单价（元/个）
平均每米的钻头
成本（元）
钻头改进前
220kV**变电站工程
46.70
20
120
51.39
220kV***变电站工程
116.50
45
46.35
平均值
48.87
钻头改进后
220kV**变电站
0
44
130
23.21
平均值
23.21
注：
工程的每米合金钻头的钻进成本=工程钻头消耗数量×钻头单价÷工程的总进尺
制表人：
黄*制表时间：
2008年10月20日
5.3体会和今后打算
通过本次QC活动，我们更进一步尝到了运用QC活动工具进行分析问题、解决问题的甜头，小组成员对QC活动程序有了更深的了解，对统计工具的使用得到了很大的提高。
我们今后要继续运用QC理论指导活动，进一步提高勘测成品质量和生产效益。
下一步将针对冲击钻头在工程使用中存在的问题进行改进。
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