不锈钢卷板矫直机研发目录 TOC \o "1-1" \h \u 21992 1.选题背景 1 30378 2.选题 1 29604 3.QC组概况 2 16937 4.设定目标 2 7343 5.提出建议计划,确定最佳方案 2 14216 6.制定对策 9 12721 7.实施 10 17741 8.效果检查 14 7585 9.标准化 14 29057 10.总结与计划 15 PAGE 1 1.课题背景 长期,自控在石油和天然气建设中 在仪表建设中,大多数井口安全系统使用不锈钢盘管进行源头提取。 因为工程中使用的不锈钢管主要是:3/8"×0.035"(150m盘),材质为316L,硬度比较高,弹性好。 有利于调直和安装; 根据-2007《自动化仪表工程施工质量验收规范》的要求,在仪表管道的安装施工中,各种仪表管道应平直、无裂缝、无凹陷。 受施工现场诸多条件限制,人工校直是长期校直的主要方式。 人工调直方式耗时长、效率低、人工成本高、调直精度差。 经矫直的钢管容易下垂变形,影响施工质量,给施工带来一定困难。 图 1 仪表安装前管路图。 图2 人工调直安装的仪表管路图。 )施工质量不高。
不锈钢线圈采用316L材质,比较硬。 弯曲线圈矫直困难不锈钢盘管不锈钢管,现场安装偏差达5mm/m。 (2)施工效率低。 以往卷材安装过程采用人工矫直方式,矫直150米卷材施工周期长(3天)。 (2)确定本课题不锈钢卷矫直的施工效率和现场安装偏差严重影响了施工质量和施工成本。 为此,自控仪表QC组集全组员经验,集思广益,希望设计制作轻轻松松。 简单的施工工具可以提高施工效率,减少安装偏差。 团队最终选定了课题:不锈钢卷材矫直机的研发。 QC小组概况 小组概况 小组名称 自控仪表 QC小组注册编号 YJDY-01 项目名称 不锈钢卷板矫直机研发 成立日期 2011年3月 项目类型 创新活动时间 2011年3月-2011年11月 团队人数(≤10人) 7人,年内活动次数15次,团队成员情况 4.设定目标 1.不锈钢卷矫直后,偏差不大于2mm/m。 2、150m不锈钢卷矫直时间缩短至1天以内。 五、提出方案,确定最佳方案 1、提出方案: 2011年3月5日,团队成员在重庆项目部召开了两次会议。 小组成员就《如何提高不锈钢卷管管道安装质量和速度》进行了讨论,经过热烈讨论不锈钢盘管不锈钢管,提出了三种方案,并进行了分析比较: 方案一、利用建筑钢筋调直机研制钢筋调直机和钢筋调直机对钢筋进行调直,用三个圆盘夹住两边的直线对于通过的钢筋,利用圆盘的上下运动对上、下施加压力钢筋的下侧,从而达到调直的目的。
上面是一个半径为 R1 的圆盘,另一边是两个半径为 R2 的相等圆盘。 假设待调钢筋的直径为d,钢筋中心距调整为R1+R2+d。 利用钢筋调直机的原理研制出不锈钢卷材调直机,利用电机动力带动上下圆盘夹持不锈钢卷材匀速前进,利用另外三个圆盘夹紧两侧直通的不锈钢卷。 圆盘的上下运动对钢筋的上下两侧施加压力,从而达到调直的目的。 解决方案二、自制不锈钢卷材矫直机 利用卷板机的工作原理,研制出一种轻便简单的不锈钢卷材矫直机。 将不锈钢卷板夹在矫直机中间,手动左右移动矫直机,利用上下轴承的压力对钢卷进行矫直。 解决方法3、用立式拉丝机拉直线圈。 立式拉丝机可拉直钢、铝、铜、电线、钢丝绳等金属线材。 最大矫直直径:6.5-4.4mm,最小矫直直径(mm):2.6-1.6mm。 借鉴立式拉丝机的原理,改变拉丝机上的夹持模具,用线圈代替电线和钢丝绳的位置,采用调直的方法达到调直线圈的目的。 对于每一个方案,从有利因素和不利因素两个方面进行分析:方案名称,实施方案的优缺点,方案的优缺点 1:使用钢筋调直机来制作钢筋调直机,借鉴建筑用钢筋调直机原理,制作钢筋调直机。 使用时,将上下盘之间的距离调整到合适的位置,将线圈夹入夹具,电机带动线圈高速前进,达到线圈矫直的目的。
1、机械化程度高; 2、矫直速度快,矫直速度可达30m/min。 1、设备重量至少200KG,不利于携带,不适合单井站小盘管施工。 2、必须使用380V电源。 方案二:自制矫直机 利用卷板机的工作原理,自行研制生产轻便简单的矫直机。 1、加工设备和人员有现成的资源。 2、明确技术要求。 1.自主研发。 2、有一定的加工难度。 方案三:借鉴立式拉丝机拉直线圈。 使用立式拉丝机拉直线圈。 在实际使用中,改变用于固定模具的线圈的位置,而不是钢丝和钢丝绳,以达到矫直线圈的目的。 1、机械化程度高; 2、可矫直各种规格的产品。 1、设备重量在上,不利于携带,不适合野外施工。 2、单台售价1万元以上,成本投入高; 3、必须使用380V电源。 2、确定最佳方案:经过以上比较,QC小组成员一致认为,自制卷材矫直机能够最大程度满足要求,在卷材保护和矫直效果上更具优势。 因此,我们认为方案二是最好的方案。 绘制亲和图,提出不锈钢卷材矫直机的研发方案。 不锈钢卷材矫直机的研发计划。 亲和图绘制者:刘永刚 绘制时间:2011-03-08 矫直机研发最佳方案 1)不锈钢卷板矫直机底板材料选择方案。 选型试验分析结果及结论 普通钢板的冲击试验和重量分析,机械强度高,不易变形。
体重适中。 硬塑板冲击试验和重量分析抗冲击性能较差,受力后易发生脆性断裂。 轻的。 不使用铝合金材料,冲击试验和重量分析,韧性好,受冲击后不易变形,重量轻。 2)不锈钢卷材矫直机轴承选型方案选型试验分析结果结论普通钢轴承与不锈钢卷材的接触面积试验和不锈钢管的腐蚀与不锈钢卷材的接触均为点接触,容易损坏线圈 ; 是与不锈钢不同材质的金属,容易造成不锈钢管表面腐蚀。 没有采用带沟槽的钢轴承与不锈钢卷材的接触面积测试,不锈钢管的腐蚀与不锈钢卷材的接触均为面接触。 线圈损坏; 它是与不锈钢不同材质的金属,容易造成不锈钢管表面腐蚀。 沟槽不锈钢轴承与不锈钢盘管接触面积测试未采用,不锈钢管腐蚀与不锈钢盘管接触为面接触。 不会损坏线圈; 与不锈钢材质相同,不会对不锈钢管造成表面腐蚀。 3)不锈钢卷材矫直机底板尺寸选型方案选型分析结果结论450*150*12尺寸适中,重量轻,强度较好。 易于操作。 尺寸长1000*150*12,重量偏重,强度一般。 不容易操作。 450*150*20没用,大小适中,重量偏重,强度高。 不容易操作。 未使用 4)不锈钢卷材矫直机轴承数量及排列选择方案选择过程分析结果结论采用上下两排直线排列共12个轴承上下挤压不锈钢板。
由于卷材受力点基本在一条直线上,无法保证矫直后卷材的回弹现象,矫直效果不理想。 不使用采用上下两排直线排列共8个轴承的不锈钢盘管上下挤压通过。 基于四等腰三角形结构原理,利用上下轴承上的凹槽表面,将直通的不锈钢盘管上下多点挤压。 由于钢卷的6个受力点不重合,稍微向下调整上面两个轴承后,可以保证矫直后的钢卷回弹现象最小,矫直效果理想。 上下直线排列的共5个轴承用于上下挤压不锈钢盘管。 由于卷材的三个受力点不重合,稍微向下调整上中轴承后,可以保证调直后的卷材尽量减少回弹。 但由于受力点较少,矫直效果不理想。 经过以上一系列的分析、测试和比较,团队成员确定了不锈钢卷材矫直机的最佳研发方案。 如下树状图: 6. 对策制定 2011年3月,在重庆瓦斯矿项目施工现场基地,团队进行了方案设计,制定了对策表,如下: 矫直机设计采用普通钢板作为固定板材料。 1、材料通用,采购方便。 2、整体抗冲击力强,不易变形。 3、便于切削、钻孔等深加工。 选用12mm厚的普通材质钢板。 重庆梁平 2011.4 刘永刚选用固定板尺寸为450*150*121,以满足固定参考轴承的需要 2.结构轻巧 3.设计不易变形,尺寸准确,确保配合精准与其他组件。
重庆梁平 2011.4 刘永刚 挡板材料采用普通钢板 1.材料普通,采购方便。 2、整体抗冲击力强,不易变形。 3、便于切削、钻孔等深加工。 选用12mm厚的普通材质钢板。 重庆梁平 2011.4 王晓兵选用的挡板尺寸为300*35*121,满足固定下压轴承的需要。 2、结构轻巧。 3.设计不易变形,尺寸准确,确保与其他部件的精确配合。 重庆梁平 2011.4 王小兵用普通钢板做调整板材料 1. 材料普通,采购方便。 2、整体抗冲击力强,不易变形。 3、便于切削、钻孔等深加工。 选用12mm厚的普通材质钢板。 重庆梁平 2011.4 王小兵用不锈钢轴承防止管道腐蚀。 使用与不锈钢线圈相同材料的 316L 不锈钢轴承。 重庆梁平 2011.5 王晓兵采用¢50不锈钢轴承,外侧带凹槽,保证钢卷矫直过程中管材不损坏不变形。 轴承外槽的曲率半径与不锈钢卷材的外半径一致。 重庆梁平2011.5罗强8轴承在固定板和挡板上分两排排列。 两个轴承的位置可以通过调整板进行调整。 盘管矫直效果理想,矫直后的不锈钢管符合要求。 确保固定板上的 4 个轴承在同一直线上。 3、挡板上两个轴承的位置可以上下调节。 重庆梁平 2011.6 王小兵不锈钢卷材矫直机生产固定板、挡板严格切割尺寸、孔径和孔距固定板尺寸450*150*12、挡板尺寸300*35*12、调整板和固定板固定牢固,挡板可灵活调节。
固定板两端上下轴承外缘之间的空间等于不锈钢盘管的外径。 1、下料时固定板、挡板、调整板的尺寸误差控制在1mm以内; 2、固定板和挡板上的孔径和孔距误差在0.2mm以内; 3、调整板与固定板连接固定位置误差在0.1mm以内; 4、调节板插杆与挡板插口误差在0.1mm以内; 5、轴承用M12螺丝固定牢固,拧紧力矩值不小于51N.m 重庆 2011.7~2011.8江 调音板上插杆和拉板焊接位置精确,轴承安装位置准确、牢固。 钢卷矫直机试用 不锈钢钢卷矫直机试用 1、提高施工效率,有效缩短工期(控制在1天以内),降低人工成本。 2、提高施工质量,实现线圈对中偏差不大于2mm/m。 在多个单井站的施工中,同时进行试车,检验研制的不锈钢盘管矫直机能否提高施工效率和施工质量。 重庆瓦斯矿 川东北瓦斯矿 2011.9~2011.11 刘伟 制表师:王科 制表时间:2011.3.23 七. 实施方案一:不锈钢钢卷矫直机设计材料固定板、挡板、调整板均采用12mm厚普通钢板。 抗冲击性好,不易变形; 且材料通用,易于采购; 便于切削、钻孔等深加工。 不锈钢轴承材质为316L,并带有与不锈钢卷管直径相同的外槽,避免管材在矫直过程中被腐蚀,保护管材不损坏变形; 8个轴承采用4个等腰三角形结构,固定在一块矩形钢板上,由下固定板上的4个固定点和直线排列的轴承支撑,用调整板向下调整上2个轴承,压在不锈钢板上卷材,利用上下两个轴承多点上下挤压调整不锈钢卷材通过直线,调直机手动左右移动,达到矫直不锈钢卷材的最终目的.
将矫直器挡板插入固定板和调整板之间,用4颗M8螺钉固定在底板上,旋转调整板上的4个调节手柄,即可调整上下排轴承的距离。 图3 卷材矫直机示意图 实施二:不锈钢卷材矫直机的制作 严格控制固定底板、挡板、调整板的下料尺寸。 用气割法将固定板、挡板、调整板所需材料按图纸尺寸切割下来,然后打磨。 加工后固定板、挡板、调整板尺寸误差控制在1mm以内; 精确控制开口位置和孔径。 使用钻孔机在固定板和挡板上钻孔,并严格选择合适的钻头。 孔径及每孔间距误差保证在0.2mm以内; 详细部件尺寸(如图4所示):轴承用M12螺钉固定牢固,拧紧力矩值不小于51N.m,轴承安装位置准确。 将矫直器挡板插入固定板和调节板之间,用4颗M8螺钉固定调节板和1颗M12螺钉固定底板。 (如图5所示) 实施三:不锈钢盘管调直机试用 在多个单井站施工中,同时进行试车,测试研制的不锈钢盘管调直机是否能大大提高施工效率,提高施工效率效率。 质量。 为确保生产质量,不锈钢卷材矫直机制造完成后,团队成员对其尺寸、承距、抗冲击性能、不锈钢卷材矫直质量等进行了检验,均符合要求。 图6:使用中效果验证图 图7:不锈钢卷材拉直后的安装 废料,施工质量有保证,美观大方。
小组的总体目标达到了。 1、目标检验 ①钢卷调直后,达到偏差不大于2mm/m的目标。 研制的不锈钢卷材矫直机已应用于不锈钢卷材的矫直。 原来现场安装偏差不超过5mm/m,安装质量才达到合格标准; 经矫直机处理后,现场安装偏差不超过2mm/m,视觉质量和施工质量大大提高。 得到了设计、甲方、监理的一致好评。 调整后不锈钢卷板安装效果图(图8) ② 150m卷板矫直仅需1天。 由于其设计特点,其重量仅为8公斤,便于现场操作和使用,大大提高了工作效率。 150m钢卷过去矫直需要3天,现在只需要1天,而且只需要1名仪表工和1名协调工。 可以完成所有操作。 2、经济效益创造的经济效益和质量效益如下: 1、节省工时价值=原来需要4人1班3天完成工作量,现在只需1个仪表工加1个协调工需要的,1天就能顺利完成。 提高工作效率3倍以上。 直接和间接成本节约成本10000元。 2、减废节约价值=成品或半成品单位价值×(改进前前6个月平均报废率2%,-改进后6个月平均报废率1%)×计算中的计划产量 – 流程改革成本。 九。 标准化 1、收集整理各种资料,根据适用范围和使用注意事项编制《不锈钢线圈调制器使用说明书》,组织操作人员学习。 目前该不锈钢卷材矫直机已在该项目推广的国内外项目中使用。
2、公司正在积极申请不锈钢卷材矫直机专利产品。 10、总结与计划通过不锈钢卷材矫直机的研制,可以圆满完成卷材的矫直任务,节约人工成本,提高施工质量。 应用于石油工程中气动线圈的安装,迄今已安装使用20余座井站,为保障天然气站的质量和安全运行发挥了重要作用。 下一步,我们QC小组将在工作中开展科技创新管理,为企业的建设水平和质量贡献自己的力量。 中国石油工程建设协会获奖证书正在印制中,尚未收到。
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