江苏东凌风电塔筒制作QC成果(机电公司)

⑶塔筒焊接——塔筒环纵缝 焊接按照JB4730.3-2005之Ⅰ 级标准进行超声波探伤、固 定柱和顶部焊接平台按 JB4730.5做渗透探伤、焊缝 外观按照GB10854和合同技 术条款检查。风电塔筒与水 工钢闸门、水电站机组埋件 在焊缝重要性上的显著区别 在于：塔筒在风场安装后因 风力作用持续受到疲劳载荷， 可见焊接的重要性。东凌塔 筒我们将重点控制焊缝外观 成型及内部质量（即保证无 损探伤的一次合格率）。 ⑷塔筒内饰件安装——我们对内饰件首先要消化图纸(可参照东汽公司提供的同类型 机组塔筒的相片)，前几套塔筒附件安装完毕后，我们会对内部附件有更直观的理解。
技术职称 高级工程师
张美姣
潘伦奎 黄红祥 孙洪刚
女
男 男 男
42
42 42 34
技术质量管理部部长
技术质量管理部 副部长 专职质检员 质检员
高级工程师
工程师 技师 工程师
组员 技术负责
组员 日常质量 管理负责人 专职铆工质检 铆工质检 数据收集整理
人均接受 过100学 时TQC教 育,均取得 了合格证。
一次合格 的数量 合格3个法兰
一次合 格率% 100%
检查12个法兰
合格8个法兰 每个顶法兰都 有外翻 合格465个 全部合格
66%
检查3个顶法兰 抽检480个固定 柱 抽检9段塔筒69 条环缝
/ 96.8% 100%
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从上面的统计表可看出，塔筒拼装 质量缺陷主要出在以下几方面： ①法兰平面度内倾度超差情况较明显； ②筒内固定柱拼装错误。 另外，如何在保证质量的前提下优化工艺提高工 效，也作为QC课题研究的一个重点。
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选题理由： 东凌风电场是江苏建设“海上三峡”的主阵地，由江苏省国信资产管理 集团有限公司与中国水电顾问集团中南勘测设计研究院共同投资开发，规 划东凌风电场分三期建设，全部并网发电后，年上网电量可达16.7亿千瓦 时，将是中国沿海最大的风电场。东凌风电场一期工程于2008年9月开工建 设，安装47台1.5兆瓦的风电机组，建设一座220千伏的变电站，09年全部 并网发电，年发电量为1.5亿千瓦时。在此之前，葛洲坝集团虽已有一定的 风电塔筒制作经验，在慈溪风场的建设中树立了诚信守约的优良信誉。尽 管如此，葛洲坝机电建设公司与东汽合作，采用德国Repower风电技术， 承制质量要求更高的江苏东凌塔筒，且工程量又如此大，我们也承担着一 定的履约风险。
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东凌风塔主要几何尺寸要求如下：
序号 1 检验项目 母线长度 质量要求 不同母线最大相对偏差≤3mm
2
3 4 5 6 7
对角线长度
顶法兰平面度 其余法兰平面度 法兰内倾度 法兰椭圆度 筒体环缝外壁最大允许错牙量 （仅允许出现在局部位置）
每对对角线最大允许偏差≤3mm
≤0.6mm ≤1.5mm 0～1.5mm 顶法兰±1mm，其余法兰交叉方向相 对直径的偏差值≤2mm ≤2.0mm
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机械、施工设备因素 正面因素
针对东汽塔筒制作，我厂购进了伸缩式 埋弧自动焊机两台，滚焊台车十多套， 制作了管节纵缝焊接工装、塔筒单元节 总拼托架等。基本可满足塔筒拼装。
负面因素
使用伸缩式埋弧自动焊机有时因塔筒摆 放位置不合适、焊机的伸缩行程限制使 有的位置环缝焊不到。有部分电焊机使 用过程易出故障。工器具量具配备不足。
母线及 对角线 底段焊后进人门框一侧的母线长、 检查3个 长度 对角线长均偏小，虽不超差但已到 底段塔筒 允许偏差的极限值（-2.5mm,-3mm） 顶法兰 平面度 焊前用经纬仪测量0.8～1.0mm 焊后用激光几何对中仪测量0.5～ 0.7mm（未校正时） 焊前用经纬仪测量1.0～1.3mm 焊后用激光几何对中仪测量1.2～ 1.8mm（未校正时） / 检查3个 顶段塔筒 / 检查15个 法兰
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小组简介：
小组名称 成立时间 小组类型 姓名 闫玉梅 性别 女 年 龄 45 葛洲坝机电建设有限公司三峡金结厂技术质量管理部TQC小组 2008年7月 管理型 小组人数 组 长 工作职务 总工 闫玉梅 5人 小组注册时间 2008年7月
本次活动时间 2008.8～ 2009.9 小组分工 组长 全面负责 TQC教育
材料的因素 正面因素
东凌塔筒使用的钢板使用国内一线钢厂 的材料，钢板外观质量较好。塔筒法兰 使用国内知名厂家的产品，质量优良。
负面因素
钢板有因在厂内存放不合理而使局部平面度 变形的可能，而这种局部不平度在卷板时又 未完全消除。导致筒节环缝组装有错牙。
东凌塔筒法兰 , 加工精度、 外观质量优良 。 厂机加 质检员对到货法兰抽检。
⑵塔筒拼装——按照我们的设想，先对各段塔筒的中间部分管节（除上下两 端的管节）进行组装、焊接。同时将两端的管节与法兰组装，再将带法兰管 节与中间部分管节整体组装，焊后检查，若有法兰平面度、内倾度超差再用 火焰校正。验收合格后，进行塔筒内部附件（平台、人梯、电气附件的固定 柱）的组焊。
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施工 方法
环境 因素
①场地重新规划，尽可能优化。②厂内食堂搞好伙食、营养配餐。夏季中午延长 半小时的午休时间。③改造防腐打砂、喷涂车间，以适合慈溪塔筒的质量和进度 要求。④改善照明。⑤要求厂内保洁每日三次打扫卫生，并有专人检查。
①为准确测塔筒母线长，应从法兰螺孔内穿尺子，盘尺中间有人托平,最好用弹簧 秤。 ②经纬仪读法兰平面度在45°的密度基础上，若发现读数有跳跃，应加密 测点（可每隔30°）。且调经纬仪时最近最远点需完全一样。 ④检查时应尺寸 外观同时检查。 ⑤技术员和质检员检查时各自做好记录。
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塔筒段拼装时用水准仪和经纬仪控制法兰方位和法兰平面度
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环境的因素
正面因素
①东凌塔筒从公司到金结厂到车间， 可以说每位员工都相当重视，给予 人力资源、设备场地资源上的大力 倾斜，可以说大环境是很好的。② 技术部门及时了解生产状况，有问 题第一时间解决。
负面因素
①场地布置不太合理；②塔筒打砂 喷涂环境不尽如人意。③中班照明 不太好。 ④环境卫生欠佳。
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全面质量管理方法在江苏东凌风电塔筒 制作项目中的探索和应用
发布人：孙 洪 刚 葛洲坝机电建设公司三峡金属结构厂 技术质量管理部TQC小组 2009年11月
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本QC课题立项背景
风力发电是我国近几年来大力发展的新兴、清洁能源产业，该产业链包含 了塔筒和风机制作。国内塔筒制作的企业比较多，很多钢结构制造厂家都陆续 进入这一领域。葛洲坝集团机电建设公司审时度势，于2007年至2008年初涉风 电领域——制作了33套浙江慈溪风电塔筒，这也是全国水电建设队伍首次涉足 风电领域。在此基础上，我们于2008年又与东方汽轮机公司合作，制作由东汽 设计的江苏东凌FD77型塔筒。
有的青工民技工工作态度不太端正。焊
承担塔筒拼装的是金结厂金结车间铆工一 班，该班组是慈溪塔筒制作的主力军，人 员的经验和素质基本可适应东凌塔筒拼装 要求。 后法兰火焰校正不易掌握技巧，操作者 自检和班组技术员复检有时做得不太到 位，对内部固定柱的拼装，工厂质检抽 检比例不够高。总的说还在于员工质量 意识、责任心及经验欠缺。
其余法 兰平面 度
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检 验 项 目 T型底法兰 的内倾度 除顶、底法 兰外的中间 联结法兰内 倾度 顶法兰 内倾度 塔筒内部 固定柱拼装 筒体环缝 外壁错牙
检查情况及缺陷描述 焊后无超差 焊后未校正时 0.3mm～2.0mm 有外翻情况 有固定柱装错的情况 无超差
总共检查数量 检查3个法兰
东凌风塔结构简介：
东凌塔筒由塔筒段和基础环组成，每台机的塔筒段有三段，塔底直径 4.226m，塔顶直径2.955m，塔高66.15m，重量127.6T/套。塔筒段与段之间由 法兰连接。塔筒筒体材料均为Q345D，塔筒筒体管壁由下到上厚度依次为δ26、 22、20、18、16、14、12、16mm。底段塔筒由6节锥管组成，进人门框分布 在最下面的两筒节之间，高度16.5m。中段塔筒由10节锥管组成，高度24.75m。 顶段塔筒由10节锥管和顶部焊接平台组成，高度24.9m。塔筒附件包括电气附 件（导电轨、照明灯）、平台、人梯、安全滑轨、基础平台等。
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确定目标：
根据前两个月的实际情况，我们确定了本次活动 的具体目标： ① 通过各种手段提高塔筒拼装质量和一次合格率。 ② 努力通过改进拼装手段方法，以提高工效。
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原因分析及要因确认
我们从“人机料法环测”六方面对造成 拼装质量不佳的原因进行了全面系统分 析：
人的因素
正面因素 负面因素
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施工方法的因素
正面因素
塔筒拼装方法在开工前我们已 做了充分考虑，基本思路是正 确的。拼焊流程与前两个月的 拼焊实际状况互相印证，没有 大的问题。
负面因素
有一些细节需注意：①如用经纬仪测法兰时，人在 离地3～4m的高度掌标尺，可能标尺摆放不垂直； ②塔筒总拼的托架地样（即塔筒的中心线及法兰端 面投影线）是做在与地面预埋件点焊在一起的钢板 上。有可能长时间使用托架钢板震动使地样精度降 低。③测量法兰内倾度拉粉线也可以但在临界值 0.5mm或1.5mm时读数不准，有可能本已在合格范 围，但我们又多花时间矫正。④底塔筒门框一侧拼 底法兰时放的收缩余量偏少。⑤装内部支耳时要先 弹通线，若是两人弹可能弹线产生误差。⑥塔筒放 置有时不规范，可能产生变形。⑦经常有铆焊工在 一个塔筒里交叉作业的情况。或前道工序遗留小缺 陷，不能及时处理。
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制定对策:
根据以上分析，我们制定了相应的对策表 。
因素 采取措施 ①组织施工人员质检员技术员学习塔筒制作知识，增强质量意 识。由高级技师、熟练工对不熟练工示范讲解火焰校正的技巧 和拼装过程的注意事项。②加强班员间、班组间的合作交流， 谁有好的方法、经验，大家都一起交流、互相学习。③质检员 加强检查力度。 配备足够的千斤顶等工具；使用吊车优先保证塔筒项目，并从 公司其他外经营点协调回轮胎吊一台。 板材厂内存放规范化，板材不平度在管节卷圆时必须消除。
人员 因素
机械设备 因素 材料因素
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因素
采取措施
①操作者测法兰平面度时，掌标尺需注意与法兰面垂直，需有人保护安全； ②塔筒总拼地样钢板需间断性复查；③机加一个钢制T型平尺(精度0.1mm)，用塞 尺检查法兰内倾度；④拼底塔筒底法兰需在门框一侧放4mm焊接收缩余量。 ⑤装内部支耳弹线需三人；⑥起重工摆放塔筒规范化，最好用垫有橡皮的弧形托 架，如果托架不够至少不能被硬物摁住。吊装塔筒也需注意平衡，用牵引绳。 ⑦每道工序完成报检合格，方可进入下道工序。铆焊工交叉作业按现有的工装设 备和场地条件，不可能完全避免，要求车间按作业计划、作业程序和质量要求统 筹安排，各工种协调配合，在一定意义上合理的交叉作业对工效提高有积极影响。
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我们跟踪东凌塔筒开工后前两个月的拼装情况，对前三套出现 的塔筒拼装质量缺陷做出了如下统计：
检 验 项 目 检查情况及缺陷描述 顶段、中段焊前焊后均无超差 总共 检查数量 检查6段 塔筒 一次合格 的数量 合格6段 合格3段 / 合格2段 / 合格12个 法兰ຫໍສະໝຸດ Baidu一次合 格率% 100% 100% / 66.6% / 80%
测量的因素
正面因素
东凌塔筒开工初期就按东汽要求做 了完善的质量检验计划。检测手段 和准备工作做得比较好。
负面因素
①测塔筒母线长可能因为盘尺中间 下坠和法兰内倾度导致读数误差。 ②用经纬仪测法兰平面度测点每隔 45°，不太密。③调平经纬仪时可 能法兰的最近点与最远点（远近指 相对于仪器）未完全调在一个值。
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活动时间
2008.8～2009.9 活动目标
⑴ 确保东凌塔筒保质保量完工。 ⑵ 为机电建设公司风电塔筒制作积累经 验，储 备人才；创造公司新的产业发展方向和利润增长 点。
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第一轮PDCA循环
拼装校正的质量控制
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现状调查分析
我们在东凌塔筒开工前认真分析了塔筒制作中可能出现的问题： ⑴管节瓦片数控切割下料——我们有丰富的水电站机组埋件蜗壳、肘管、锥 管等的下料经验，对防止切割过程中因热变形产生位移有比较充分的控制 措施：将钢板点焊在数控切割机的的栅格平台上。瓦片卷弧需特别注意纵 缝接口处不能有错牙，纵缝间隙也要尽量小。