風電基礎環(huán)產品質量控制的探索與實踐

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【摘  要】在張北風電基礎環(huán)制作項目的產品質量控制與管理過程中，采取了一系列的質量控制措施，引入工序傳遞卡的質量管理方式，使產品質量得以保持穩(wěn)定，使質量、進度管理變得簡單化，取得了顯著的管理效果和經濟效益。本文對該項目所進行的產品質量控制措施和管理方式的探索與實踐活動作了詳盡闡述。 

【關鍵詞】基礎環(huán)；質量控制措施；工序傳遞卡  1、工程項目概況  河北張北壩頭風電場一期工程a、b兩標段塔筒共66套，分別由兩個設計單位設計，其中基礎環(huán)工程量共568.384t。我廠在河北張家口市設立的張北風電項目部承擔塔筒制作任務，加工中心承擔基礎環(huán)制作任務。  由于基礎環(huán)采用的鋼板厚度為30、32、62和70mm等規(guī)格，鋼板較厚，焊接施工容易出現(xiàn)焊接缺陷，產生的焊接變形造成產品無法滿足設計的技術要求；基礎環(huán)共66套，數(shù)量較大，焊接質量和變形控制顯得尤為重要。為此，加工中心采取了流水線的生產管理模式，實行定員定崗，制定質量保證控制技術措施，確?；A環(huán)產品質量不斷提高，達到優(yōu)良標準并得以保持穩(wěn)定。  基礎環(huán)結構形式如下圖：  2、質量保證控制措施  2.1 基礎環(huán)制作質量控制難點  基礎環(huán)采用的鋼板材質為q345e，厚度為30、32、62和70mm等規(guī)格，要求焊縫-40℃的低溫沖擊功值符合規(guī)范要求，且鋼板較厚，容易出現(xiàn)焊接缺陷、產生焊接變形。  基礎環(huán)筒體的所有焊縫均要求采用埋弧自動焊，按壓力容器的要求進行檢驗，焊縫質量要求高。焊接完成后上法蘭只能內傾0.5-1.5mm，不能出現(xiàn)外翻，法蘭的整體平面度不大于1.5mm，任意30°范圍的局部平面度不超過0.5mm，對焊接變形的控制要求非常高。  基礎環(huán)共66套，數(shù)量較大，又是首次承擔制作任務，沒有相應項目的質量控制經驗可供參考，在穩(wěn)定產品質量的控制上難度較大。  2.2 基礎環(huán)制作質量控制措施  為解決生產過程質量控制的難點，穩(wěn)定產品質量，采取了如下質量管理措施：  ⑴ 建立項目管控機構，實行人員定崗。由于基礎環(huán)的制作引用了壓力容器的技術標準和質量控制程序，技術標準和過程控制要求較高，又是首次進入風電行業(yè)承擔制作任務，我廠加工中心非常重視，成了以加工中心主任為第一責任人的工程項目管控機構。  在施工人員配置上，選用技術能力強的工人負責各工序的過程質量控制，對焊接、卷制等關鍵工序實行人員定崗，以充分發(fā)揮操作人員鉆研施工技術，解決技術難題的責任心和積極性，充分利用不斷積累的實踐經驗保證每道工序的質量。  ⑵ 成立qc活動小組，積極開展技術攻關活動。在項目的前期技術準備階段，針對項目的技術難點和產品的質量控制特點，成了風電基礎環(huán)制作qc活動小組，多方收集相關資料，組織技術人員到風場和制作廠家參觀學習，對實地拍攝收集的圖片進行分析討論，用以借鑒制定自己的工藝流程和工裝設計。  在產品的試制期，小組成員現(xiàn)場跟蹤記錄焊接規(guī)范參數(shù)，分析焊接變形產生的原因，多次在施工現(xiàn)場經過簡單討論達成基本統(tǒng)一意見后即可調整焊接順序，在較短的時間內摸索出了一套焊接變形控制和焊縫質量得以保證的工藝方法。  ⑶ 召開技術交底會。通過技術交底會，讓項目管理、質量控制和施工人員理解產品質量控制程序和技術規(guī)范要求，使所有參與人員都能有信心能夠認真對待該項目，了解工藝流程和質量控制重點。  ⑷ 制定進度、質量獎罰措施。經過首批產品的試制，積累了一定的實踐經驗，然后制定進度、質量獎罰措施，對焊縫一檢合格率達到99%、上法蘭平面度及基礎環(huán)成品一檢合格達到100%的工序負責人和車間管理進行一定的獎勵，對在規(guī)定的時間內未完成相應的工序或一檢合格率未達標的工序負責人和車間管理進行相應的罰款處罰，激發(fā)施工工人的積極性，提高工序負責人和車間管理人員的責任心，為按期、高質量完成該項目產品制作起到了重要作用。  ⑸ 制定質量控制檢驗計劃。根據基礎環(huán)的制作工藝流程，編制相應的質量控制檢驗程序：原材料進廠外觀檢驗→理化分析復驗→下料及坡口加工檢驗→卷制檢驗→組圓及縱縫檢驗→上法蘭平面度檢驗→上下法蘭裝配和環(huán)縫檢驗→焊后上法蘭平面度檢驗  在所有的檢驗工序中，檢驗重點放在與上法蘭平面度控制相關的法蘭與筒體裝配間隙和卷制筒體的橢圓度控制，以及焊接順序和焊縫質量控制，重點工序做到100%跟蹤控制檢驗。  ⑹ 制定工序質量控制技術  具體的工序質量控制技術總結如下：  ①要求鋼板表面質量、化學成分、機械性能、幾何尺寸要符合相關標準，62mm和70mm鋼板超聲波探傷按jb4730標準i級板逐張檢查驗收，30mm和32mm按批次的10%進行探傷檢查。  ②對選用的焊接材料按批號進行復驗，檢測焊縫低溫沖擊功值等機械性能是否滿足技術要求。  ③進行焊接試驗和工藝評定，選定焊接規(guī)范參數(shù)。  ④對每道工序制定質量控制要求  劃線：按中性層采用cad制圖軟件繪制展開圖，周邊另加上切割縫和加工余量共6mm。各項尺寸檢查無誤后，將圖形直接輸入數(shù)控切割機，用數(shù)控切割機噴粉裝置在板料上噴出下料輪廓線，即完成劃線。首件必須仔細檢查合格后方可切割下料，后續(xù)采取抽樣噴粉劃線檢查的措施。  下料：因筒體鋼板必須采用整張鋼板，不許拼接，鋼板全部采用數(shù)控切割機進行切割下料時，必須保證下料尺寸準確。  坡口加工：采用刨邊機進行坡口加工，檢查加工的極限偏差：寬度為±0.5，長度為±1mm、對角線相對差≤2mm、對應邊相對差≤1mm。  端頭預彎：因卷板機無法對鋼板端頭部位進行卷制，采取卷板前先在壓力機上用壓模壓制出一定弧度的措施。  卷板：卷板采取多次逐步加壓的技術，用內弧樣板檢查卷板弧度應不大于1mm。  組圓：組圓在專用鋼平臺上進行，應避免強行拉拽。組圓平臺的支點平面度偏差應不大于1mm。組圓完成后管口平面度極限偏差應小于1.5mm  縱縫焊接：縱縫采用不對稱的“x”型50-60°的雙面坡口，采取先焊內側坡口焊縫，外側清根后焊接的焊接順序。  校圓：在卷板機上對縱縫焊接處進行矯正處理，并進行整體滾圓。  組裝：基礎環(huán)組裝在專用平臺上進行，先將下法蘭在平臺上放置，劃出組裝線，按線裝筒體，重點控制筒體的橢圓度應不大于3mm，以及上口的平面度不大于1.5mm，調整滿足要求后吊裝鍛件法蘭，要求上法蘭的平面應不大于1.2mm。  環(huán)縫焊接：根據首件試制和后續(xù)局部調整確定的焊接順序進行施焊，鍛件法蘭與筒節(jié)連接環(huán)縫的焊接順序為：先焊內側環(huán)縫，外側清根焊接。下法蘭與筒節(jié)連接環(huán)縫的焊接順序為：先內側打底和進行一層填充焊，然后外側清根后進行打底和一層填充焊，再從內側開始按內外交叉的焊接順序施焊。  3、流水線作業(yè)管理成果的應用  該項目在管理上應用我廠三峽工程引水壓力鋼管的流水線作業(yè)工序傳遞卡的管理經驗，采取工序傳遞卡管理制度，嚴格按照工序的施工順序進行質量控制，嚴格貫徹“三檢制”，并由專職質檢人員指導班組“初檢”，車間“復檢”，專職質檢負責“終檢”。整個施工過程均有專職質檢人員進行工藝實施情況的檢查和各項數(shù)據的檢測。對焊接等特殊過程的質量控制，由專人進行記錄，以有效控制基礎環(huán)制作的產品質量。  通過工序傳遞卡的質量管理方法，使質量控制程序化，生產管理簡單化，對保持產品質量穩(wěn)定起到了關鍵作用。  4、質量管理控制效果  4.1 產品一次驗收合格率比較  4.2 工期和經濟效益  該工期計劃2009年4月中旬投產，同年8月15日完成，由于其它項目占用場地，實際在4月30日工裝調試完畢，正式投產試制，在完成a標段33臺制造任務后，將焊工抽調至其它項目支援，焊接施工停滯約一周，于2009年8月20日完成全部基礎環(huán)產品制作，實際有效工期105天，比計劃工期節(jié)省約15天，滿足了工地安裝的需要，提前合同工期完成交貨。  通過采取一系列的質量控制措施，使穩(wěn)定產品質量有了管理、技術和質量控制等方面的保證，同時提高了職工的積極性和責任心?；A環(huán)上法蘭平面度等各項技術控制指標一次交驗合格率提高到99.9%以上，節(jié)省了返修處理所需的工期，節(jié)省焊材、氣體、機械費及人工費約10萬元。  5、推廣應用價值  通過技術交底、制定質量控制技術措施和質量獎罰措施，應用工序過程傳遞卡的管理方式，起到了穩(wěn)定產品質量和加快施工進度的積極作用，取得了顯著的管理效果和經濟效益。對流水作業(yè)的批量生產的產品，通過對每道工序制定統(tǒng)一的檢驗技術標準，以工序傳遞卡的形式管理產品的質量和進度，具有廣泛的推廣應用價值。