供水管網(wǎng)螺紋堵漏器的研制河南油田水電廠黃山水廠維修班QC小組2002年月12月10日供水管網(wǎng)螺紋堵漏器的研制

黃山水廠維修班主要承擔河南油田中心區(qū)供水管網(wǎng)的維修任務。維修班QC小組成立于2001年12月，小組活動的宗旨在于不斷改進與提高維修班的維修質量與工作效率。小組成員情況如下：一、小組及組員簡介小組成立時間

2001年12月

課題注冊編號

2002SD-20課題注冊時間

2002年1月小組活動時間

2002年1月－12月小組活動次數(shù)

12次小組出勤率

100%小組類型

創(chuàng)新型小組成員

文化程度

職稱

小組職務

TQC培訓

戚思云大專

統(tǒng)計師組長（組織活動，編寫修改成果報告并發(fā)布，制作幻燈）

參加過曹順民大學高工成員（指導小開展活動）

參加過馮瑞平大專經(jīng)濟師成員（參與組織活動，統(tǒng)籌安排）

參加過郭忠高中技術工人成員（主要參與研制過程，記錄活動，收集整理資料）

參加過代細珍大專工程師成員（參與活動，資料收集、整理、成果編寫）

參加過劉殿英大專經(jīng)濟師成員（參與活動）

參加過唐建華中技技術工人成員（參與活動）

參加過洪小平中技技術工人成員（參與活動）

參加過楊惠琴中技技術工人成員（參與活動）

參加過張京豫中技技術工人成員（參與活動）

參加過㈠、課題背景

黃山水廠為河南油田中心區(qū)及周邊地方單位提供生活飲用水，其生產(chǎn)運行質量及服務水平將極大地影響油田廣大居民的生活起居。因此，不斷地持續(xù)改進生產(chǎn)運行質量，提升供水服務水平是水廠的一貫宗旨。供水管網(wǎng)是供水工藝設施的重要組成部分，其運行是否正常直接影響供水運行的持續(xù)性和經(jīng)濟性,由于油田中心區(qū)部分供水管網(wǎng)使用已30年，管網(wǎng)老化問題嚴重，生產(chǎn)運行過程中時常發(fā)生管網(wǎng)穿孔、漏失。因此,供水管網(wǎng)的維護工作尤為重要，而管網(wǎng)維護中最大的工作量是管網(wǎng)補漏。在實際作業(yè)中，需要系統(tǒng)實施部分停水，作業(yè)過程時間較長，工作強度大，水量損失較多，影響了供水系統(tǒng)持續(xù)正常運行。為徹底改變這種狀況，維修班成立了質量活動小組，通過質量攻關活動，對管網(wǎng)補漏作業(yè)技術進行不斷改進，以實現(xiàn)供水服務質量的不斷提升。二、選定課題㈡、問題的提出

由于中心區(qū)供水管網(wǎng)使用已近30年，受管材質量、多次施工，以及供水環(huán)境等因素的影響，管網(wǎng)時常出現(xiàn)“跑冒滴漏”現(xiàn)象，造成水資源的浪費，致使供水運行過程不經(jīng)濟，供水質量受到嚴重影響，為將頻繁的管網(wǎng)補漏作業(yè)對供水影響降至最小，小組要解決的問題是“提高管網(wǎng)堵漏速度”“減輕堵漏工作強度”。以實現(xiàn)快速及不停水堵漏作業(yè)，提高工作效率。㈢、問題的著眼點

供水管網(wǎng)穿孔及補漏情況：整理維修班2001年1-12月中心區(qū)管網(wǎng)部分穿孔及補漏工作記錄。序號漏水地點時間參與補漏人數(shù)停水補漏時間(小時)影響供水區(qū)域水量損失(m3)1東區(qū)主管網(wǎng)2001.01.01515整個東區(qū)25002五一村2001.01.22420五一村15003北區(qū)29號樓2001.02.2657北區(qū)12004第一中學2001.03.0856.5整個校區(qū)18005中原區(qū)56號樓2001.03.1248中原區(qū)56號樓10006北區(qū)21號樓2001.03.1559北區(qū)21號樓12007廣場小區(qū)6號樓2001.04.10410廣場小區(qū)20008五一村27號樓2001.04.1946五一村27號樓10009房產(chǎn)處2001.05.2556整個房產(chǎn)區(qū)150010醫(yī)院2001.06.0352整個醫(yī)院100011五一村31號樓2001.07.1148五一村31號樓100012五一村4號樓2001.08.1847.5五一村4號樓100013地震區(qū)26號樓2001.09.2146地震區(qū)26號樓100014五一村36號樓2001.10.28511五一村36號樓150015五一村28號樓2001.11.0565五一村28號樓150016北區(qū)24-1號樓2001.12.1857北區(qū)24-1號樓1000平均4.68.41356.25

從上表可見管網(wǎng)補漏影響區(qū)域供水，停水作業(yè)時間較長，投入的人力、物力較多，作業(yè)人員勞動強度較大。因此，解決問題的著眼點是研制采用新型補漏作業(yè)工具，以減少管網(wǎng)補漏時間，降低作業(yè)強度。㈣、確定課題㈣、確定課題①安裝控制區(qū)域閥門，實行小區(qū)域停水補漏；②小區(qū)域停水后，用鐵絲嵌入漏點，以大電流在漏點處實施焊接；③不停水，安裝控制區(qū)域閥門，減小管網(wǎng)壓力，用焊條在漏點處實施壘焊；④研制新型帶壓堵漏器，實施帶壓補漏，一種型號補漏器可適合二種或二種以上的管段。⑵、小組對四個可供選擇的方案進行分析評估并選定。

①小組從可實施性、經(jīng)濟性、有效性、影響其它工作等方面對四個備選方案進行分析評估，具體見表二。

⑴、針對如何《研制供水管網(wǎng)螺紋堵漏器》，小組運用“頭腦風暴法”找出四個可選擇的解決問題方案：1、尋找解決問題方案序號方案內(nèi)容分析評估綜合得分選定方案可實施性經(jīng)濟性預計有效性不影響其它工作1小區(qū)域停水直接焊接1、需找區(qū)域控制閥門。2、停水影響該區(qū)域供水。3、補漏時間長，損失一些水量?！觥?不選定2小區(qū)域停水鐵絲嵌入法焊接1、需區(qū)域停水。2、用大電流作業(yè)。3、補漏時間長，水損失大?！瘛瘛?不選定3不停水壘焊焊接1、不停水作業(yè)。2、要求焊接技術全面3、補漏時間長，不損失水量?！瘛瘛瘛?不選定4研制新型不停水堵漏器1、從未有過，但小組有精通機械和焊接技術人員，具備研制條件。2、不停水作業(yè)，帶壓范圍大。3、操作簡單，節(jié)省材料補漏時間短?！瘛觥觥?1選定

備選方案分析評估表（表二）其中：■4分：實施性、經(jīng)濟性、有效性好，對其它工作影響??；

●2分：實施性、經(jīng)濟性、有效性一般，對其它工作有影響；

▲1分：實施性、經(jīng)濟性、有效性差，對其它工作有較大影響；

②針對四種備選方案，召集小組成員進行討論，并用0，1打分法進行方案選擇。見表三

評價人方案內(nèi)容戚思云馮瑞平曹順民郭忠代細珍劉殿英楊惠琴張京豫唐建華洪小平累計小區(qū)域停水，直接焊接00000010102小區(qū)域停水，鐵絲嵌入法焊接01001001014不停水壘焊焊接11100011117研制新型不停水堵漏器111111111110注：打1：選擇；打0：不選擇（表三）由（表二）及（表三）可見：研制新型不停水堵漏器方案為全體組員都認可的同時也是最經(jīng)濟有效的可選方案。2、確定課題研制供水管網(wǎng)不停水堵漏器三、設定課題目標1、課題目標

成功研制帶壓堵漏器

2、目標值

快速帶壓堵漏操作簡單，費用較少，堵漏焊接時間不超過30分鐘。

四、對策方案及可行性分析㈠、對策方案的提出

由于市場從未生產(chǎn)、銷售過不停水堵漏器，沒有可直接借鑒的經(jīng)驗和產(chǎn)品。小組集中活動，開展供水管網(wǎng)不停水堵漏器的研制，共提出五個具體對策方案，見圖二。

（圖二）㈡、對策方案的可行性分析評估

為更好體現(xiàn)QC小組活動“廣泛民主性”的原則，在可行性分析的基礎上，由小組成員對五個方案進行評估打分，結果見下一張幻燈片。

評估結果如下：綜合得分滿分應128分，把得分率超過50%，即64分以上作為采用的方案，則3號、4號、5號三個方案為可采用方案。1號、2號兩個方案為不采用方案。㈢、確定研制方案

通過評估，有三種方案均可采用，為了確定最好方案，小組決定對三種方案分別進行試驗，并驗證其效果。序號對策方案可行性分析評估綜合得分是否采用組員項目馮瑞平唐建華郭忠洪小平代細珍戚思云楊惠琴張京豫1絲釘鉚焊：用小直徑螺栓鉚入穿孔處后，快速堵漏焊接1、操作難度大，水易從鉚入處滲出2、適合水壓低3、安全可靠性低4、操作時間長難易度▲▲▲▲▲▲▲▲46不采用適用范圍●●●●●●●●需用時間●▲▲▲●▲●●可靠性▲▲▲●●▲●●2堵孔補漏：用膠帶或膠皮壓在漏點處堵住水流情況下，在膠帶或膠皮處外壓一塊鋼板壓緊焊接1、操作難度大2、適合水壓低3、安全可靠性較好4、操作時間長難易度▲▲▲▲●▲▲▲54不采用適用范圍●●●●●●●●需用時間●▲▲●●●▲●可靠性●●●●●●●●3木塞套焊：用木塞塞住漏點，切斷水流，暫止水后套上緊箍后焊接1、操作難度大2、適用范圍較廣3、操作時間較短4、可靠性較好難易度●■●●●●■●66可采用適用范圍▲●●●▲●▲●需用時間●●●▲▲▲●●可靠性●●●■●●■●4螺帽堵漏罩：用木塞堵住漏點，螺帽與母材之間焊接，用螺栓擰緊螺帽，再在螺栓與螺帽之間焊接1、操作簡單易行2、適用范圍較廣3、操作時間較短4、可靠性較好難易度●●●●●●●●86可采用適用范圍●■■●■■●●需用時間●●●●●■■●可靠性■■●■■●■■5螺紋堵漏器：在螺帽堵漏罩基礎上進行改造，減少螺栓與螺帽之間一道焊口1、操作簡單易行2、適用范圍很廣3、操作時間很短4、可靠性好難易度■■■■■■■■114可采用適用范圍■■■●■●●■需用時間■●■■●■■■可靠性■■●■■●■■其中：■4分、●2分、▲1分。五、對策方案的實施㈠、第一方案的對策計劃方案對策目標措施地點負責人完成日期用木塞塞住漏點，切斷水流，暫止水后，套上緊箍后焊接緊箍與母材連接處。1、用木塞止水。2、不停水。3、低壓焊接。1、用刀削一直徑與漏點直徑差不多的木塞。2、制作緊箍，套在漏點處。維修工房唐建華郭忠2002年1月14日第一方案

小組按第一種方案進行討論、設計，制作了一種適合兩種管段的緊箍套，見下圖。試驗驗證：2002年1月21日在中原區(qū)28號樓進行試驗驗證，結果如下：

⑴、當管網(wǎng)壓力在0.15-0.2MPa下，木塞塞住后，漏點不再有水流出。

⑵、立即用緊箍裝置安裝后，焊接緊箍與母材連接處，焊接時間大約1小時20分鐘。

存在問題：在壓力較高的主管網(wǎng)處實施效果不理想。管網(wǎng)壓力高于0.2MPa以上時，木塞處有水滲出，影響緊箍與母材之間的焊接效果，且時間較長。結論：未能達到預定目標。㈡、第二方案的研制1、第二方案的對策計劃

方案對策目標措施地點負責人完成日期制作螺帽堵漏罩，用螺帽堵漏罩堵漏。1、用木塞止水。2、管網(wǎng)壓力在0.2-0.3MPa下能焊接成功。3、減少焊接時間30分鐘(與第一種方案比較）1、用刀削一木塞。2、用制作好的堵漏罩進行不同壓力下堵漏效果比較。維修班自用水段代細珍郭忠洪小平2002年1月23日—2月3日第二方案2、按第二方案的對策計劃實施小組用了一周時間對螺帽堵漏罩進行研制并試驗，具體見螺帽堵漏罩堵漏流程圖。3、試驗結果：該方案設計、制作完成后，于2002年2月5日在五一村5號樓前主管線進行補漏試驗，結果如下：⑴、當管網(wǎng)壓力在0.1MPa-0.25MPa下，用螺帽堵漏罩進行堵漏，有2道焊口，整個焊接過程為45分鐘，與第一種方案相比，節(jié)約時間約30分鐘。⑵、可在管網(wǎng)帶壓情況下進行補漏作業(yè)。

存在問題：堵漏罩與母材連接處焊逢較大，焊接時間仍較長，并且有兩道焊逢。

結論：仍未達到最佳預期目標。㈢、第三種方案的實施1、制定第三方案計劃方案對策目標措施地點負責人完成日期1、對螺帽堵漏罩作進一步改造完善。2、減少一道焊口。3、改善堵漏罩與母材焊縫條件。1、適用供水管網(wǎng)所需壓力情況下的補漏。2、比第二種方案節(jié)約焊接時間20分鐘。3、擴大適用范圍。4、減少維修材料消耗。1、設計并制作新型堵漏罩。2、把堵漏罩加工成管螺紋(車床加工)。3、用砂輪機打磨堵漏罩施焊處，減小焊縫寬度。車間會議室維修工房

郭忠

唐建華2002年2月10日—2月20日第三方案2、按第三方案對策計劃實施

⑴、將第二方案設計的螺帽堵漏罩進行改造，將螺帽切短后，內(nèi)壁用車床車成管螺紋，并將螺栓制成頂端呈四角型的手柄堵頭，插入切短后有一定錐度的螺紋體（手柄螺紋體到管紋錐度為2-5度）這樣便于旋緊頂端絲扣，承口、插口結合嚴密；堵漏罩與母材結合處即施焊處打磨成與不同母材一致的弧度，焊縫條件得到改善。⑵、操作過程：將新型螺紋堵漏器罩在插有木塞的漏點處，堵漏罩與母材連接處焊接一道口，然后用板手順時針旋轉手柄擰緊即可。⑶、試驗驗證2002年2月16日，對制作好的新型螺紋堵漏器在廣場小區(qū)5號樓前供水管線補漏中進行試用。見下圖試驗結果：⑴、堵漏器在供水管網(wǎng)壓力為0-0.3MPa情況下進行堵漏，效果非常好。⑵、適用于油區(qū)任何管徑(Φ50mm-Φ200mm)與不同管段(直管段與彎管段)。⑶、由于堵漏過程中減少一道焊口，節(jié)約焊接時間10分鐘。⑷、施焊焊縫條件得到改善，節(jié)約焊接時間8分鐘。⑸、堵漏器端部加工成管螺紋后，旋緊效果好，節(jié)約時間4分鐘。上述幾種情況共節(jié)約堵漏時間22分鐘，整個堵漏工作時間為23分鐘。六、確診效果該方案是三個方案中焊接方位、速度、效果最好的一種，達到了預定的目標，第三方案研制成功，從根本上解決了不停水帶壓補漏的難點，大大提高了工作效率。結論：六、效果確認㈠、效果檢查1、與設定的目標對比⑴、新型螺紋堵漏器帶壓范圍的確認

2002年2月25日，廠組織供水系統(tǒng)有經(jīng)驗的機械、給排水技術人員以及維修焊工、鉗工等到現(xiàn)場驗證，用堵漏器在不同壓力情況下進行堵漏操作，結果十分成功。并得出：一種直徑的堵漏器就能適用三種以上管徑漏點的補漏作業(yè)，且在直管段和彎管段試用效果都非常好，新型堵漏器帶壓堵漏適用范圍非常廣。

⑵、堵漏器堵漏時間的確認①用小刀削一與漏點直徑大小的木塞塞住漏點需5分鐘。②螺紋體與母材連接處的一道焊口需要17分鐘焊完。③用板手順時針旋緊螺頭與螺紋體絲扣約需要1分鐘。共用時間23分鐘，低于30分鐘的目標。

目標值

實際值時間30分鐘23分鐘8.4小時活動前

小組成員在沒有太多的技術資料可借鑒的情況下，利用現(xiàn)有的設備條件，在實際作業(yè)過程中不斷探索、創(chuàng)新，經(jīng)過不懈努力，終于研制出供水管網(wǎng)螺紋堵漏器。㈡、現(xiàn)場應用驗證從2002年3月-11月15日共計堵漏77處，平均堵漏時間約23.5分鐘。螺紋堵漏器研制取得成功。螺紋堵漏器目前已在油田中心區(qū)實際堵漏作業(yè)中廣泛使用并已向整個油區(qū)推廣。螺紋堵漏器在維修作業(yè)中使用情況部分統(tǒng)計序號漏水地點時間參與補漏人數(shù)補漏時間

(分鐘)影響供水區(qū)域水量損失1實驗高中配水點2002.03.22326無小于1m32房產(chǎn)處2002.03.26422無小于1m33五一村31號樓2002.04.05423無小于1m34地調菜市場2002.04.17325無小于1m35北區(qū)24－1樓2002.05.21521無小于1m36嵩山區(qū)對面2002.05.28423無小于1m37影劇院2002.06.04322無小于1m38五一村3號樓東2002.07.16324無小于1m39五一村13號樓2002.08.12325無小于1m310五一村17號