提高系泊鏈R5鋼檢測合格率一、小組介紹小組名稱機清QC小組課題類型現場型課題名稱提高系泊鏈R5鋼檢測合格率課題編號wcz100000081活動日期2009年12月～2010年8月組長劉凱

輔導員鄒堃發布人趙志亮序號成員姓名性別年齡QC教育時間組內分工1組長俞曉達男4956課時生產協調2組員葉修俊男5256課時數據采集3組員趙志亮男4756課時材料總結4組員劉凱男3732課時出廠聯系5組員夏宗民男4956課時探傷跟蹤7組員宋江平男4732課時方案實施8組員金偉民男4832課時用戶跟蹤9組員劉祖表男4136課時技術指導二、工序介紹初軋廠圓鋼生產工藝流程輥式矯直機倒角機2.1萬噸圓鋼5.5萬噸圓鋼三、名詞解釋1、磁粉探傷：

當工件被磁化后，若在工件表面或近表面存在裂紋等缺陷，便會在該處形成一漏磁場。該磁場將吸引、聚集檢測過程中施加的磁粉或磁懸液，而形成缺陷顯示。2、系泊鏈鋼：系泊鏈主要用于海洋石油開采浮式生產系統、半潛式鉆井平臺等海洋石油平臺設施，系泊鏈有R3、R3s、R4、R4s和R5等不同級別，其中R5是目前最高鋼級系泊鏈，當前，寶鋼研制R5系泊鏈鋼屬于國際領先水平。3、檢測合格率：指質檢站抽查評價指標；檢測合格支數/檢測總支數×100%四、選題理由廠部要求工序問題點提出課題系泊鏈R5鋼是寶鋼股份開發、研制的高端產品，精整檢測合格率必須達到99%以上據統計2009.7-2009.11月系泊鏈R5鋼檢測合格率平均為94.16%，低于目標4.84%提高系泊鏈R5鋼檢測合格率五、制定目標

系泊鏈R5鋼檢測合格率由活動前94.16%提高到99%1、現狀分析（一）

為找到關鍵影響因素，小組對2009.07～2009.11期間系泊鏈R5鋼檢測抽查情況進行了深入調查分析，統計結果見表6-1所示。

從表6-1中可以看出，2009.07～2009.11月，月平均檢測合格率僅為：94.16%。離廠部99％的要求還有較大的差距。六、目標可行性分析表1系泊鏈鋼檢測抽查統計表2009.72009.82009.92009.102009.11檢測支數（支）12412864334528612660合格支數（支）11482678319827412484不合支數（支）93186147120176檢測合格率（%）92.593.595.695.893.4現狀分析（二）

為了更好地把握現狀，小組成員又對四班檢測合格情況進行了調查。結果見下表6-2。作業區內容2009.72009.82009.92009.102009.11甲班檢測支數（支）289802912578665合格支數（支）258772880557628不合支數（支）3130322137合格率（%）89.2796.2696.4996.3794.44乙班檢測支數（支）3337281027745623合格支數（支）308687970737580不合支數（支）254157843合格率（%）92.4994.3794.4598.9393.10丙班檢測支數（支）332711786789702合格支數（支）310660734744661不合支數（支）2251524541合格率（%）93.3792.8393.3894.3094.16丁班檢測支數（支）287623620749670合格支數（支）272559614703615不合支數（支）156464655合格率（%）94.7789.7399.093.8691.79現狀分析（三）

系泊鏈R5鋼鋼坯共分中間坯、頭段坯（F段）和尾段坯（K段），針對以上檢測表中不合格坯，小組又進一步分層調查，發現檢測不合主要集中在頭段坯（F段）和尾段坯（K段），見表6-4所示。項目2009.072009.082009.092009.102009.11F段不合（支）6193815679K段不合（支）2772555584中間段不合（支）52111913總不合支數（支）93186147120176

餅分圖6-5中發現F段不合支數占整個不合支數的51%、K段不合占41%、中間坯只占8%；

現狀分析（四）

小組繼續對頭段坯（F段）和尾段坯（K段）不合支數缺陷進行分析，發現主要不合中主要存在0.4mm以下發紋、裂縫、結疤、劃傷、端部開裂、其他。對缺陷進行分析如表6-6所示。不合缺陷頻數（支）頻率（%）累計頻率（%）0.4mm以下發紋57880.0680.06裂縫8712.0592.11結疤233.1995.29劃傷162.2297.51端部開裂81.1098.61其他101.39100合計722

小組根據檢測不合缺陷的類型，制作排列圖，見圖6-7.從以上排列圖中可以看出，0.4mm以下發紋是造成檢測不合的主要因素。2、可行性分析結論：依據以上分析，我們認為目標是可行的系泊鏈鋼檢測合格率≥99%的指標，是初軋廠的質量管理目標必須達到。現狀分析可知，根據四班檢測統計，2009年9月丁班檢測合格率曾經達到過99.0%，2009年10月乙班檢測合格率有過98.93%接近目標值記錄。因此，完成廠部99％的目標，是能夠實現的。從6-7排列圖中可以看出，0.4mm以下發紋不合格支數占不合格總數的80.06%，小組如果將此項缺陷解決，合格率就可以達到99.8%，滿足廠部提出的目標值99%以上，即：100-94.16%×（1-80.06%）=99.8%此課題是指令性課題，廠部組織了技術人員進行重點跟蹤指導，而且，本小組大專及以上學歷占71.4％，擁有2位關崗和1位技術帶頭人做技術支撐，有能力完成此目標。七、原因分析0.4mm以下發紋漏檢人員技能檢測設備材料檢測方法探傷環境缺陷易漏判崗位輪換磁粉易堵塞速度設計不合理頭尾漏檢概率高照度值低磁粉液性能差設置不規范檢查不力易疲勞噴嘴設計不合理檢測速度快檢測有盲區照射范圍小易沉淀探傷參數設定不合理入庫前未檢查檢查室暗表面狀態差剝皮深度不夠技能參差不齊燈間距大流動性差有黑斑八、要因論證末端因素一：崗位輪換探傷上崗合格率100%

標準

驗證方法在不同時間段，分廠統一組織抽查考核

驗證時間及驗證人2009.12.12、12.25劉祖表

驗證內容人數合格分應會抽查情況合格率（%）2009.12.125903人95分；2人90分100%2009.12.256906人95分以上100%結果：二次應會抽查合格率均達到100%。我們抽查了6名操作工，在磁粉探傷操作室，按點檢、異常處理步驟、操作流程、管理事項、安全等五個方面的內容，采取實際操作、口答的方式進行應會抽查，抽查結果見下表3。非要因末端因素二：噴嘴設計不合理

磁粉液無堵塞

標準

驗證方法確認磁粉液噴灑時，有否堵塞現象，被檢鋼坯表面磁粉液是否均勻分布。

驗證時間及驗證人2009.12.20劉凱

驗證內容原意大利CGM設計噴嘴噴灑磁粉液，噴嘴呈銅管狀，噴淋時，磁粉液呈扇狀，由于磁粉大量沉淀，造成管路堵塞，受此影響噴嘴失去原有的使用功能，后設備方已對噴淋裝置進行了改進，圓鋼檢測時，噴嘴改為管狀形，見照片1，避免了噴嘴堵塞。

非要因末端因素三：檢測速度快

0.4mm以上不合格率≤1%

標準

驗證方法根據不同檢測速度,驗證實物質量。

驗證時間及驗證人2009.12.20葉修俊

驗證內容按1檔（5m/min）速度進行檢測實驗，電流值設定：9000Ats，結果見下表4。

要因日期爐號探傷支數合格支數不合格支數不合格圓鋼編號09.12.06202113514656A6、6B4、6B19、6A20、6A2709.12.07575437A1、7A20、7A2509.12.08605558A8、8A13、8A14、8A22、8B2409.12.09565339A8、9A15、9A1709.12.125248412A7、12A9、12B6、12B26合計27625620不合格率7.25%結果顯示：檢測速度與缺陷漏檢有直接關系，當輥道速度大于5m/min下檢測，均發現0.4mm以上缺陷漏檢問題，且輥道速度越快，漏檢缺陷越深。見照片2。裂紋漏檢制鏈彎環處裂紋被延伸。末端因素四：檢測有盲區

驗證內容根據實物抽查統計，確定頭尾漏檢的情況。抽查結果見下表5要因頭尾漏檢率≤1%標準

驗證方法圓鋼磁粉探傷是從意大利CGM公司引進，采用交流磁軛磁化，在磁化過程中頭尾各100mm存在局限性，我們應確認頭尾漏檢的概率。

驗證時間及驗證人日期爐號探傷支數合格支數不合格支數不合格圓鋼編號09.12.1320208854504（頭部漏檢）13A7、13A9、13A33、13B909.12.1458517（5支頭部漏檢）14A3、14A15、14A27、14B19、14B23、14B25、14B2609.12.1953503（2支頭部漏檢）19A11、19A22、19B809.12.2057507（頭部漏檢）20A2、20A16、20A27、20B9、20B14、20B16、20B2609.12.2151474（3支頭部漏檢）21B19、21A11、21A15、21A1709.12.2251465（3支尾部漏檢）22A8、22B10、22B22、22B25、22A1909.12.2352475（4支尾部漏檢）23A5、23A10、23A26、23B17、23B21合計37634135合格率90.69%結果顯示：在35支不合格支數中，頭尾漏檢有28支，漏檢率高達28/376=7.4%。見照片3。2009.12.20俞曉達

末端因素五：照射范圍小

驗證內容非要因目前采用左右各一只400W紫外線燈（見照片4），而波長范圍為320-400nm的紫外光激發熒光磁粉的磁痕，中心波長一般為365nm，所以，照射范圍小,在很大程度上，影響了檢測效果。照度≥1200μw/cm2標準

驗證方法

驗證時間及驗證人現場用照度計測試2009.12.20秦志和

結果在紫外線燈0.5m處，照度大于1200μw/cm2。末端因素六：磁粉易沉淀

靈敏度檢測正常

標準

驗證方法使用國產NY-1:250型磁粉與進口LY－20conc型熒光磁粉對比試驗。

驗證時間及驗證人2009.12.12～12.16

趙志亮

驗證內容為了能有效檢測出細小裂紋、發紋等缺陷，選用日本MARKTEC公司LY－20conc型熒光磁粉，該磁粉顆粒大小約2000目（粒徑3~7μm），流動性好，無結塊不沉積。非要因標準探傷試片（15/100）對比檢測日本LY－20conc型熒光磁粉液

國產NY-1:250型熒光磁粉液

照片5A1-15/100型探傷試片檢測圖像對比選用目前要求最高的A1-15/100型磁粉探傷試片，將其貼在系泊鏈鋼上，采用連續磁化法進行加磁，使用手持紫外線探傷燈進行照射并觀察缺陷圖像。從照片3的試片磁痕顯示，日本MARKTEC公司LY－20conc型熒光磁粉液缺陷圖像清晰明亮，而國產NY-1:250型熒光磁粉液缺陷圖像對比不明顯，較模糊。照片6MARKTEC公司熒光磁粉液在操作室紫外線下實際探傷效果照片末端因素七：剝皮深度不夠

表面無黑斑

標準

驗證方法實物對比試驗

驗證時間及驗證人2009.12.10～12.23夏宗民

驗證內容圓鋼表面的剝皮效果直接影響到磁探的檢測效果。在試制的二爐系泊鏈鋼中由于表面剝皮不到位而存在大量的黑斑，黑斑的存在降低了圓鋼表面光潔度，磁粉檢測時穿過的磁力線數量減少，影響了磁場的正常分布，同時磁粉的流動性也受到影響，降低了磁探的檢測效果，從而在黑斑處產生漏檢。見照片7。非要因從照片中可以看出，一旦表面出現黑斑，檢測時會出現偽磁痕顯示，會掩蓋缺陷磁痕顯示，引起表面裂紋、發紋等漏判。2009.12．10～12.23，我們優化了剝皮參數，結果見表6圓鋼規格單邊剝皮深度（mm）0.10.20.30.40.5Ф87輥道速度（m/min）3.13.02.62.52.3結果：探傷3爐次R5鋼，為發現鋼坯表面黑斑。見照片8末端因素八：探傷參數設定不合理

0.4mm以下發紋檢測不合格率≤0.5%

標準

驗證方法用磁場強度計現場確認。

驗證時間及驗證人2009.12.12～12.14宋江平驗證內容目前圓鋼磁粉探傷磁化電流值按規格固定一個值，雖然達到了崗位規程規定的磁場強度值，但需要檢測出小于0.2mm以下發紋、小裂紋，是屬于高靈敏度檢測，磁場強度值必須要達到48A/cm以上，所以磁場強度值低是造成表面發紋、小裂紋沒被檢測出的原因之一。表7是檢測二爐R5鋼時用磁場強度計，測到的磁場強度。要因表7磁場強度測試記錄表爐號規格電流值AtS磁場強度A/m備注500163Ф8790003600～3800500164Ф8790003600～3800結果磁場強度為：3600～3800A/m,在標準范圍之內。現場我們按此磁場強度檢測R5鋼，跟蹤后發現，表面質量情況不太理想，跟蹤統計如下表8。爐號207581207573狀態退火態未退火態退火態未退火態抽查支數（支）1861022381120.2mm以下發紋漏檢支數（支）18141923不合格率（%）11.11%10.77%結果：抽查發現，0.4mm以下發紋不合格率高達10.94%。末端因素九：入庫前未檢查

用戶抽檢不合格率≤1%以下標準

驗證方法現場由小組人員定期對實物檢查、確認。

驗證時間及驗證人2009.12.15葉修俊

驗證內容由于圓鋼磁探設備檢測精度為0.2mm以上，檢測存在局限性，缺陷很容易漏檢，我們現場抽檢了5爐R5鋼，結果見下表9。要因表9用戶抽檢統計表日期爐號探傷數量（支）合格數（支）不合格數（支）不合格圓鋼編號09.12.06207340595546A6、6B4、6B1909.12.07262427A1、7A2009.12.08434038A8、8A13、8A14、8A22、8A2409.12.09181359A8、9A1509.12.122220212A3合計16815216不合格率9.52%09.12.132073393232109.12.14141047A21、7A2209.12.192725219A31、19A3209.12.203432220A2、20B26合計107989不合格率8.4%結果，用戶抽檢不合格率平均達8.95%，均高于目標值1%。末端因素十：易疲勞

3小時/次換班

標準

驗證方法在磁探操作室，規定每3小時輪換一次，檢查發現，操作工均按標準執行。

驗證時間及驗證人2009.12.16趙志亮

驗證內容人在紫外線燈照射下，眼睛易疲勞，為了保證檢測精度，提高合格率，我們實施換班檢測的方法。

非要因經過逐條調查、實驗，我們確認造成系泊鏈R5鋼檢測合格率低的主要原因是：檢測速度快1檢測有盲區2探傷參數設定不合理3入庫前未檢查4九、制定對策針對主要因素，小組對每項對策進行綜合評價，見表9-1

表9-1對策（方案）綜合評價表序號評價內容評價值表示◎○△1有效性預計有效性達90%以上能解決50%問題可以解決10%問題2可實施性本小組能解決需其他部門協助難度大，需外單位合作3經濟性小組自行解決需要投入1-2萬元費用5萬，很難解決4可靠性持續運行預計運行2-3年臨時措施幾個月后還會發生5時間性實施一周以內實施用時1月3個月以上實施小組根據得分最高為最佳對策，見表9-2

表9-2對策評價選擇表序號要因對策評價綜合得分選定方案有效性可實施性經濟型可靠性時間性1檢測速度快重新接線布置○○△◎○15原檢測速度降低50%◎○○◎◎17★利用檢測腳踏控制△○◎△◎152檢測有盲區改進檢測方法○◎◎○◎21★更換磁軛裝置◎○△◎○173參數設置不合聯系廠家重新配置◎○△◎○17優化磁化電流值◎◎◎○◎21★4入庫未檢查入庫框架檢查○△○△◎13增加人工檢查工序○◎◎◎◎26★注：◎標識5分；○表示3分；△表示1分要因項目對策目標措施責任者地點時間檢測速度快設定最佳檢測速度0.4mm以上不合格率由7.25%下降為1%聯系設備方改進輥道速度，反復試驗，尋找最合適的檢測速度趙志亮磁探室2010.1.1～2010.1.20檢測有盲區改進檢測方法頭尾漏檢率由7.4%下降1%頭尾進入檢測區域，采用標記速度檢測葉修俊磁探室2010.1.5～2010.1.30探傷參數設定不合理優化磁化電流值0.4mm以下發紋不合格率由10.94%下降0.5%在保證靈敏度前提下，優化磁化電流，保證檢測精度俞曉達磁探室2010.1.4～2010.1.10入庫前未檢查增加人工檢查手段用戶抽檢不合格率由8.95%下降到零

改進精整工藝路徑，制定實施人工檢查方法劉凱3#跨場地2010.1.8～2010.1.24十、對策實施實施一：設定最佳檢測速度

圓鋼磁粉探傷在檢測時坯料在輥道上邊旋轉邊前進，觀察出坯料上的缺陷并迅速作出標記，CGM輥道速度設定有一擋5m/min、二擋10m/min、三擋15m/min，標記速度為1.0m/min。實施前，用一擋速度檢測作業，輥道速度也比較快；由于細裂縫、發紋缺陷深度又比較淺，表面磁痕顯示不是很清晰，操作工不能迅速判別，從而造成表面0.2mm以上缺陷漏檢概率高。見照片9。針對檢測速度快坯料易漏檢問題，由技術組劉祖表，帶領探傷工趙志亮、劉凱、葉修俊負責現場實驗，根據不同速度檢測對比實物漏檢情況，最終確定最佳檢測速度。實施后，將圓鋼線探傷輥道速度改進為一擋2m/min、二擋5m/min、三擋10m/min。檢測系泊鏈鋼時規定用一擋2m/min，這樣使系泊鏈鋼在磁軛間充分磁化，系泊鏈鋼表面的0.2mm以上缺陷磁痕準確顯示，保證探傷人員對缺陷的磁痕做出正確判斷。實施前實施后一檔速度（m/min)52二檔速度（m/min)105三檔速度（m/min)1510實施后小結：實施后我們抽查了4爐R5鋼，抽查中未發現裂紋缺陷漏檢，抽查結果見下表11。丁班1支0.05mm凹坑漏檢207852322010.1.25乙班無207851322010.1.24丙班2支0.1mm發紋漏檢207853322010.1.22甲班無漏檢207854322010.1.21責任班缺陷類型爐號抽查支數檢查時間實施二:控制頭尾檢測盲區

由于鋼坯邊旋轉邊前進，檢測時部分人員采用直視鋼坯檢測法，造成發紋，尤其頭尾各100mm處漏檢，而且，操作工檢測時，按設定速度檢測，因此，頭尾漏檢概率很高。根據現場實踐，我們采取斜視檢測，當鋼坯進入檢測區域，檢測人員保持右斜視鋼坯底部，一旦發現缺陷鋼坯正好旋轉至正上方，為了避免頭尾盲區漏檢，頭尾檢測時用標記速度1.0m/min檢測。斜視檢測鋼坯

標記速度檢測

實施后小結：改進檢測方法，采用標記速度檢測后，系泊鏈鋼頭尾盲區檢測漏檢概率明顯下降，檢測精度提高，我們抽查了3爐次，只發現頭尾1支發紋漏檢。日期爐號探傷支數合格支數不合格支數不合格圓鋼編號2010.1.620725351483支裂紋漏檢17A7、17A9、13A33、13B92010.1.820725252491支頭部漏檢、2支劃傷14A3、14A15、14A27、14B19、14B23、14B25、14B262010.1.2120733953512支裂紋漏檢19A11、19A22、19B8合計1561488結果顯示：在8支不合格支數中，頭尾漏檢有1支，漏檢概率達1/156=0.64%。實施三:優化探傷檢測參數

實施前：圓鋼在線探傷設備磁化電流值，廠家出廠時已經按0.2mm精度預設，預設按尺寸范圍（從70毫米到160毫米）分為8個子范圍，每個10毫米，并且可以為各個子范圍設置一個A-TS預設值。見下表。系泊鏈鋼實驗時選擇9000A-ts，此時，磁場強度36～38A/cm，磁場強度與磁化電流值成正比，雖然達到了規定的磁場強度值，但很難檢測出小于0.2mm以下發紋、小裂紋。實施后，優化磁化電流設定值

經過現場多次驗證，我們在原預設參考電流值基礎上，優化磁化電流，將磁化電流值選擇到10500AtS檢測系泊鏈鋼，達到高靈敏度的磁場強度。表2磁場強度測試對比表規格（mm）電流值（AtS）磁場強度（A/m）Ф87105005100～5400實施后小結：實施后，實施后，我們檢測了4爐R5鋼，結果發現0.4mm以下發紋漏檢由10.94%下降0.48%。爐號207575207729狀態退火態退火態抽查支數（支）5365060.2mm以下漏檢支數（支）23不合格率（%）0.37%0.59%實施四:入庫前人工檢查確認

增加后續人工檢查：增加人工檢查流程，在三跨增設人工檢查臺架，見上照片。

退火矯直砂輪倒角砂輪剝皮超探磁探修磨打捆標記出廠原系泊鏈鋼工藝路徑：退火矯直砂輪倒角砂輪剝皮超探磁探修磨打捆出廠人工檢查標記人工補修磨手提磁粉抽查改進后工藝路徑：制定實施人工檢查、磁探抽查制度（1）檢查在專門檢查臺架上開展。（2）檢查時，一次吊運5～6支，人站立在鋼坯中間位置，邊檢查邊滾動。（3）檢查時在圓鋼端部作“△”或“Y”標記，按120度三個面滾動檢查，檢查時使用光源照射，不要正對鋼坯表面，要借助光源側向檢查。（4）發現缺陷人工標記，及時用角向砂輪機打磨干凈。（5）R5鋼檢測時，定尺分頭、中、尾三段抽查，10、90段或修磨量大，質量不佳的圓鋼，采取全長檢測，并用磁探抽檢。（5）檢測重點部位應集中在修磨處或修磨周邊區域。實施后小結

實施后，根據用戶反饋信息，用戶抽檢不合格率由8.95%下降到零。十一、效果檢查1、目標效果對比

由于我們采取了一系列有針對性的措施，系泊鏈R5鋼檢測合格率低的問題得到了較好的解決，檢測合格率由活動前94.16％的提高到了活動后2010.2-2010.5的99.13%，完成了小組活動預期目標值。鞏固期2010.6－8月檢測合格率為99.41%。2010.22010.32010.42010.52010.62010.72010.8檢測支數（支）2393295057862615282047758合格支數（支）2372292557362015202035753不合支數（支）2125568125檢測合格率（%）99.1299.1599.1399.0499.48%99.41%99.34%實施后：99.13%鞏固期：99.41%2.現狀對比

我們小組對0.4mm以下