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1、 2014年全国工程建设优秀质量管理小组成果资料 QC成果报告钢丝绳除污清洗装置的研制QC小组名称： 单 位 名 称： 2014年5月6日33一、小组概况 小组名称XX省送变电工程公司机具设备分公司QC小组活动课题钢丝绳除污清洗装置的研制课题类型创新型注册日期2013年2月21日注 册 号成立时间2002年2月18日活动时间2013年4月 12月活动次数11次组 长XX出 勤 率100% 序号姓名年龄文化程度职称小组职务组内分工1XX高级工程师组 长总体负责2XX工程师组 员组织协调3XX工程师组 员图文资料4XX工程师组 员生产组织5XX工程师组 员研制实施6XX技工组 员研制实施7XX技工
2、组 员研制实施8XX工程师组 员活动指导9XX工程师组 员研制实施10XX技工组 员研制实施二、选择课题（一）钢丝绳简介张力机在线路另一端施加张力，使导线离地，并产生一定的预拉力。钢丝绳（含牵引绳、导引绳）是送电线路导线架设必要工具之一，对施工安全性至关重要，一旦断裂后果严重，必须保证无腐蚀、锈蚀，破断拉力满足强度要求。牵引机在线路的一端收卷钢丝绳通过走板带动导线图1 架空输电线路张力架线工作示意图（二）问题的提出1、现场使用条件恶劣 公司承建 750kV新疆与西北主网联网第二通道工程处于青海格尔木地区特殊的盐碱地质恶劣条件，钢丝绳在展放导线过程中不同程度的与盐碱地面接触或经盐湖卤水浸泡。图2
3、 钢丝绳接触盐碱地图3 钢丝绳浸泡在卤水中2、钢丝绳受到侵蚀致使钢丝绳表面残留了大量的盐碱土壤、卤水混合物等成分，表面可明显观察到部分钢丝绳发黑，存在大量白色结晶体和红褐色附着物。 图3 钢丝绳表面发黑，存在大量附着物（三）调查分析1、盐碱土壤、卤水对钢丝绳腐蚀影响分析盐碱地和卤水的化学成分主要是氯化镁、硫酸钙、氯化钙和氯化钠（总含量大于3.5%），其中大部分物质溶于水钢丝绳采用优质碳素钢，表面镀锌处理。盐碱地及卤水中金属离子溶于水，覆盖在钢丝绳表面，充当电解质溶液，此时钢丝绳锌层做负极，锌层中Fe和Al等杂质做正极，构成原电池，加快锌层氧化速度，生成一层致密氧化膜Zn2(OH)2CO3 ，氧
4、化膜与钢丝的附着力不强，极易脱落，脱落后，钢丝将暴露在外，由于铁中含有杂质碳，此时又将继续构成原电池加快铁氧化形成Fe2O3,Fe2O3表面较稀疏，使其氧化加剧。图4 原电池原理图结论：钢丝绳表面上主要有油泥、氯化锌、氧化铁（铁锈）以及附着的氯化物、硫酸盐、碳酸盐结晶等，盐碱土壤和卤水化学元素可加快钢丝绳的氧化腐蚀速度。2、盐碱土壤、卤水对钢丝绳强度影响分析为确定这批钢丝绳的实际破断力，在150轴15钢丝绳和42轴28钢丝绳各挑选了3轴具有代表性的钢丝绳，进行拉力试验，实际数据如下表所示：序号型号样件状态标准破断力(KN)实际破断力(KN)备注115表面锈蚀141.48145.3合格215表面
5、有白色结晶体表141.48146合格315表面有湿性盐碱地土壤及白色结晶体141.48145.17合格428表面锈蚀528532合格528表面有白色结晶体528536合格628表面有湿性盐碱地土壤及白色结晶体528531合格图5 钢丝绳拉力试验及数据统计图通过拉力试验数据可以证明，钢丝绳在盐碱地和盐湖浸泡后，短期内抗拉强度影响不大。（四）选择课题研制钢丝绳除污清洗装置钢丝绳现状综上所述：通过理论分析、外观检查和拉力试验可以证明，盐碱地和盐湖浸泡对钢丝绳有一定腐蚀伤害，加快钢丝绳的腐蚀速度，短期内钢丝绳的抗拉强度基本没有受到影响。但如不尽快采取措施进行除污保养，将会氧化加快，导致钢丝绳报废公司要
6、求公司领导要求：创新思路，尽快去除这批钢丝绳表面物质，进行维护保养，不要报废，确保能够继续正常安全使用。经调查咨询厂家和文献查阅，目前国内市场无专用的清除受盐碱土壤、卤水混合物浸泡的钢丝绳清洗装置。实际条件选择课题三、设定目标 1：钢丝绳拉力强度15的141kN、28的528kN不下降； 2：钢丝绳表面污物占有率由100%降低到10%以下 。实行目标值的可行性分析 1、各级领导均重视，投入技术资金，大力给予支持。 2、小组成员有领导、技术人员、技术工人等组成具有多年钢丝绳维护保养经验。 3、具有一定的加工机械设备，已有钢丝绳加热表面脂浸油设备。结论虽然研制会遇到许多难题，但具有上述有利条件，只
7、要小组成员集思广益，共同努力，目标是可以实现的。四、 提出方案并确定最佳方案（一）除污清洗装置结构方案根据钢丝绳浸泡方式、除污形式、除水形式的分析选择，小组成员运用头脑风暴法针对研制什么缠绕类型的钢丝绳除污清洗装置提出了各种方案，并用亲和图归纳整理。除污清洗缠绕装置类型利用电源方便采用电机机构缠绕制作缠绕机构，需设计图纸加工，购电机电动式缠绕装置利用现有设备采用牵引机缠绕已有缠绕机构，应用方便可调节，有各种速度牵引机缠绕装置利用现有设备采用机动绞磨缠绕制作缠绕机构，需设计图纸加工排线机构缠绕速度较慢绞磨式缠绕装置将除污清洗装置分体式，便于应用将缠绕、清洗一体式，占地面积小除污清洗过程要合理除污
8、清洗系统布局装置整体装置费用低，操作简单充分利用现有设备，多试验多改进，效率要高除污清洗系统要简单实用1、除污清洗缠绕装置类型选择清洗缠绕装置类型电动式缠绕机动绞磨式缠绕牵引机式缠绕除污清洗缠绕装置类型选择分析试验时间：2013年5月16日 试验地点：分公司 责任人：XX方案试验分析特点分析结论电动式缠绕1、 利用电机后连接减速机，可直接升降，操作方便；2、 冲洗装置无法安装，需设计加工外连接部件；3、 吹气干燥装置无法安装，需加工外连接部件；4、 可直接给润滑油加热，进行表面浸油；5、 外加部件较多，应用麻烦。优点：升降方便，具有加热装置；缺点：外加清洗、吹干系统，制作成本高，各部件连接困难
9、。不采用机动绞磨式缠绕1、 利用机动绞磨作为缠绕动力装置，现有设备，应用方便；2、 需设计制作钢丝绳缠绕装置。3、 缠绕速度较慢，效率低。 优点：利用现有设备，使用方便；缺点：需设计加工缠绕装置，效率低不采用牵引机式缠绕1、 利用牵引机作为缠绕动力装置，现有设备，应用方便；2、 钢丝绳可缠绕也可直接升降，操作方便；3、 缠绕速度可调节，省时省力，效率高。优点：利用现有设备，直接可缠绕及升降，使用方便，效率高。缺点： 占用1台牵引设备采用综合考虑现有设备状况和钢丝绳除污的急迫性，因此选择除污清洗缠绕装置的类型是：牵引机式缠绕式。 2：钢丝绳清系统布局形式选择 一体式清洗装置清洗系统布局分体式清洗
10、装置试验时间：2013年5月20日 试验地点：分公司 责任人：XX方案选择试验分析特点分析结论一体式1、 把缠绕、清洗、吹干、加热、浸油等制作为一体，结构紧凑，占地面积小；2、 设计加工零部件较多，费用高，用时长。 优点：占地面积小；缺点：制作成本高。不采用分体式1、 充分利用现有设备，功能分散布置，达到清洗除污、加热浸油效果；2、 费用低，制作快，实用性强优点：利用现有设备，成本低，制作快；缺点： 占地面积较大采用综合考虑制作成本和厂区的空间较大，综上分析除污清洗系统布局形式选择：分体式布局。（二） 浸泡方式选择钢丝绳浸泡方式试验分析试验时间：2013年5月30日 试验地点：库房 责任人：X
11、X方案选择试验分析特点分析结论不浸泡1、 针对不同污染程度的钢丝绳截取小段；2、 利用高压洗车水枪直接冲洗；3、 冲洗一段时间5分钟后发现表面还有不少污物，只是刚被水浸湿，效果不好。 （1）截取的小段 （2）直接冲洗 （3）冲洗不干净优点：省事；缺点：冲洗费时长，且很难冲洗干净 不采用加热浸泡1、 利用小槽装大半水，插入电热水器加热；2、 放入截取小段钢丝绳，在90度加热一段时间30分钟；3、 利用高压洗车水枪冲洗；4、 钢丝绳表面污物清洗比较干净。 优点：表面物质溶解性好，冲洗效果好； 缺点：需制作加热容器，费劲且消耗能源 不采用不加热浸泡不加清洗剂1、 不加热，直接放在水槽中浸泡30 分钟
12、；2、 利用高压洗车水枪冲洗；3、 钢丝绳表面污物清洗比较干净。 优点：表面物质得到溶解，效果和加热式基本相同；缺点：需制作浸泡容器采用不加热浸泡加清洗剂1、 不加热，直接在水槽中加入清洗剂浸泡30分钟；2、 利用高压洗车水枪冲洗；3、 钢丝绳表面污物清洗比较干净。 从冲洗效果看，加清洁剂和不加清洁剂基本一样，因为这些污物都溶于水，加清洗剂不但增加成本而且污染环境，没有必要不采用综上试验分析选择钢丝绳浸泡方式：不加热浸泡不加清洁剂。（三）除污形式选择钢丝绳除污形式试验分析试验时间：2013年6月10日 试验地点：分公司 责任人：XX方案选择试验分析特点分析结论整轴直接冲洗1、 把污染的钢丝绳整
13、体放入水槽中浸泡；2、 浸泡一段时间后捞出，直接用高压水枪冲洗；3、 表面一层能够冲洗干净，里层清洗不干净。 优点：省事缺点：冲洗不透彻，里层很难冲洗干净不采用散轴单点冲洗1、 把污染的钢丝绳整体放入水槽中浸泡；2、 浸泡一段时间后捞出，一段段拽出直接用1支高压水枪冲洗；3、 钢丝绳易滚动，要冲四周才能洗干净，效率太低。 优点：冲洗效果一般；缺点：整轴分解，钢丝绳易滚动，很难冲洗一周，效率太低。不采用散轴多点冲洗1、 把污染的钢丝绳整体放入水槽中浸泡；2、 浸泡一段时间后捞出，一段段拽出用3支高压水枪多角度冲洗；3、 钢丝绳表面一圈得到冲洗，效果较好，冲洗干净，效率高。 优点：冲洗效果好，效率
14、高缺点：需整轴分解散，冲洗点要包含一周。用人多，劳动强度大，必须研究自动化方式。采用综上试验分析钢丝绳除污形式选择：散轴多点冲洗。（四） 除水形式选择除水形式试验分析试验时间：2013年6月15日 试验地点：分公司 责任人：XX方案选择试验分析特点分析结论直接风吹晒干1、 水冲洗干净后，直接放在通风、阳光直射下晒干；2、 晴天阳光暴晒3天后内部还没晒干；3、 晴天阳光暴晒一周后内部还没晒干；4、 晴天阳光暴晒半月后内部才干。 优点：省事，不需耗材缺点：时间长，受气候因素影响大不采用多角度高压气体吹干1、 利用空气压缩机，排除压力0.7Mpa和流量3.7m3/min的压缩气体；2、 制作吹气架，
15、直接吹到冲洗干净的钢丝绳。3、 通过后钢丝绳水分基本吹跑、吹干。 优点：风干效果好，效率高，且能冲掉一些污泥缺点：需采购空气压缩机，供应高压气体采用制作风箱吹干1、 制作风箱，1个进气口，内部不同角度不同位置有6个出气口，水冲洗后的钢丝绳通过风箱；2、 能够吹干、吹掉水分，但没有多角度高压气体吹干效果好；3、 分析原因是由于内部气体存在相互干扰，气体的压力相互抵消，压力降低所致。 优点：效果一般，效率高，且能冲掉一些污泥缺点：需高压气体，并需制作风箱，成本大不采用综上试验分析钢丝绳除水形式选择：多角度高压气体吹干。（五）确定最佳方案经过以上对各种分解方案的分析试验和对比选择后，小组确定了性能稳
16、定、安全可靠，经济可行，性价比高的能够实现目标的最佳方案。五、制定对策 研制钢丝绳自动清洗装置的对策表如下：对策目标措施完成时间地点负责人不加热不加清洁剂浸泡1、浸泡透彻； 2、导引绳、钢丝绳轴通用。 1、制作浸泡池；2、浸泡方式确定。6月20日6月30日车间XXXXXX散轴多点冲洗除污1、应用方便；2、能够全方位冲洗；3、除污冲洗干净，效率高。1.冲洗工具的设计选择；2、冲洗方式的设计；3、冲洗支架的研制。6月30日7月10日洗车间XXXXXXXX多角度高压气体吹干1、简洁方便；2、全周吹起到；3、 干净、吹干效果好。1.高压气体的来源；2.吹起方式的设计；3.吹气支架的研制。7月3日7月1
17、4日车间XXXXXXXX牵引缠绕满足直径15和28钢丝绳缠绕1、 试验检测；2、 性能稳定可靠7月1日7月3日厂区XXXXXX六、对策实施针对所制定的对策，措施实施如下：对策实施一：不加热浸泡措施1：浸泡池的制作15导引绳轴直径1100mm，厚560mm；28牵引绳轴直径1600mm，厚560mm（见图6）；浸泡1轴太慢，要同时浸泡多轴，容器较大，加工比较费劲。小组成员集思广益，想到原有的修车地沟，底部铺上帆布和塑料布，正好可以放下5轴小直径15钢丝绳，深度、宽度合适（见图7）。对于28牵引绳直径较大，在地沟的上部一圈用砖增高500mm即满足使用（见图8）。 图6直径不同的钢丝绳轴 图7浸泡池
18、 图8 增高浸泡池措施2：浸泡方式确定每晚浸泡5轴，第2天随着工作取出再放入，根据试验看出保证每轴浸泡8小时以上冲洗效果好些。 对策实施二：散轴多点冲洗除污措施1：冲洗工具的设计选择采用3台高压水枪做冲洗工具（见图9）。，应用中发现长时间工作，电机发热，又采用风扇散热（见图10），解决问题。 采用2个水桶存放水枪用水（见图11），并安装水管不断补充，正好匹配。 图9三支水枪 图10加装散热器 图11水桶补充水措施2：冲洗位置的设计试验确定3支高压水枪的冲洗位置，3个相差120度冲洗效果较好。措施3：冲洗支架的研制（1）开始利用试验分析时用的凳子，加工滚轮安装，防止磨绳，但实验效果不好，钢丝绳易
19、滚动，难以冲洗全面，且圆周3等分安装水枪较困难，不实用。（2）设计利用现有的钢丝绳卷筒，可很容易的安装3个120度均分位置的水枪，为了防止打飞，1支枪对准滑车，另2支前部安装了托架。 对策实施三：多角度高压气体吹干措施1：高压气体的来源利用空压机2台、1个储气罐满足用气量。措施2：吹气位置的设计气管前加工连接吹气杆，使气体集中有力，使用多角度、多个位置进行吹气，效果较好。 措施3：吹气支架的研制利用钢丝绳卷筒，安装3个120度均分位置的气杆，但前部安装托架并开孔，可更好的吹出水分和杂质。 对策实施四：牵引缠绕装置1、小型牵引机（功率56kW）可缠绕15导引绳（轴直径1100mm，厚560mm）
20、，但不能缠绕28牵引绳（轴直径1600mm，厚560mm）； 2、大型牵引机（功率286kW）可缠绕28牵引绳，也能缠绕15导引绳，但动力功率大，如15导引绳也用大牵引机燃油消耗较大，增加费用。 因此直径小的15导引绳选择用小牵引机，大直径的28牵引绳选择用大牵引机，较合理、经济。七、确认效果（一）性能检验经过小组成员认真严格的实施对策，各部件设计、加工和最后的总装配研制出来。性能检测效果如下： （1）除污清洗过程 （2）除污清洗效果 （3）表面脂浸油效果 清洗吹干后，进行浸泡表面脂，沾有效果良好，表面可以形成一薄层油膜，防止钢丝绳氧化生锈。（4）未及时进行除污清洗的钢丝绳 2轴没及时进行除污
21、清洗的钢丝绳，存放库内已锈蚀严重，无法使用（1） 清洗后钢丝绳拉力强度不下降检验钢丝绳清洗后，又随机对15钢丝绳和28钢丝绳各抽取3轴进行拉力试验，实际数据如下表所示： 序号型号标准破断力(KN)清洗前实际破断力(KN)清洗后实际破断力(KN)备注115141145.3144.6合格215141146145.8合格315141145.17145合格428528532530.8合格528528536532.2合格628528531530合格绘制出对比图：可以看出钢丝绳清洗后，钢丝绳拉力强度和清洗前变化不大，达到标准拉力值以上，符合使用要求。目标值1实现。（2） 钢丝绳表面污物占有率下降检验 序号
22、型号重量(kg)清洗前重量(kg)清洗后重量(kg)污物占有率（%）115638643638.24%215640645.5640.35.45%315639644.2639.23.85%415639645639.23.33%515640644640.25%平均4.33%128136613731366.45.71%228136713751367.33.75%32813661373.51366.34%42813671374.61367.45.26%528136613741366.45%平均4.74%总平均4.54%绘制出对比图020%40%60%80%100%活动前目标值活动后10%以下4.54%1
23、00%污物占有率%以图可看出钢丝绳的污物占有率由活动前的100%下降到4.54%,高于活动目标值10%。目标值2实现。 (三) 取得的效益(1)经济效益经济效益该项目成果投入使用后，经财务部门对研制费用、投入使用获得的经济效益统计评定计算：一次直接减少损失费238万元。（1）15导引绳150轴，28 牵引绳42轴，原值为319.56万元,净值约255万元；（2）研制钢丝绳除污系统及清洗人工费、电费、水费等成本为17.12万元；（3）一次直接减少费用： 净255万元-成本费17万元=238万元。(2)社会效益社会效益（1）有效解决了钢丝绳表面留存化学物质的清洗，避免了钢丝绳的报废，一定程度缓解了
24、公司电网建设钢丝绳不足的局面，并将在以后的施工架线中发挥作用。（2）为类似盐碱地、海水区域使用后的钢丝绳处理保养提供了一种有效的方法和清洗装置，具有良好的推广应用价值。(3) 无形收获通过这次QC小组活动，提高了小组成员技术创新能力、分析和解决问题的能力、增强了团队精神和协作意识，加强了质量意识、成本意识和改进意识，QC方法的运用达到很好的锻炼。小组在总结成果时，就综合素质的提高进行了分析，绘制了评分表和雷达图： 评价内容活动前活动后个人能力6596 质量意识8095创新精神8096团队精神9296QC知识8095 自我评价表（分） 综合素质雷达图八、标准化1：将设计的计算材料、加工图纸整理归
25、档，编制钢丝绳除污清洗装置设计计算书，文件编号LS/JS-10-2013。2：将的图纸整理归档，编制技术文件钢丝绳除污清洗装置使用说明书及注意事项，文件编号LS/JS-11-2013。 九、总结与今后打算总结通过这次QC小组活动，解决实际问题，取得了很好的经济效益和社会效益，积累了解决具体问题的理论和实践经验。提高了小组成员的技术素质，拓宽了思路，增强了质量和技术创新意识，增强了小组成员的信心，为以后机具科学化管理奠定了基础。今后打算我们小组会利用这次成功的经验，依据这套简易的钢丝绳清洗装置的原理，进一步设计制作规范化、集成化、小型化的产品，已申请专利，便于推广应用。钢丝绳除污清洗装置的研制获得2014年度中国电力建设QC成果一等奖。