• 目标二：根据300型工勘钻机设备和人的重量为 6T，按照《电力工程钻探技术规程（DL/T50962008）》的要求，水上钻探平台载重安全系数为 5，所以设计平台有效浮力30T。设备要求便于拆 卸搬运。
• 4. 提出方案并确定最佳方案
• 4.1钻探平台方案
• 从适用水域的钻进平台深度上划分，可划 分为深水钻进平台和浅水钻进平台。从国 内目前使用的水上钻探平台类型看，主要 有以下方案：①固定平台；②船式（单体 船和双体船）平台；③拼装浮动平台。
• ②船式（单体船和双体船）平台：与海洋石油钻井平台截然 不同的是，在国内尤其是广西地区输变电、水电、核电项目 的前期勘测生产过程中，经常遇到需要在近海、江河湖泊进 行勘察钻探的情况。由于是近水勘探，一般钻孔直径小、孔 深浅（深度在100m以内），勘探深度远小于石油勘探，但是 搬迁频繁，且现场条件千差万别，所以使用的水上钻探平台 与也海洋石油钻井平台有着本质区别。适用于输变电、水电 、核电项目的浅水近海钻探平台必须具有可短时间装拆、重 量轻、可自行升降以避免水流和潮汐影响、整体强度高并可 抵抗一定级别风浪、防腐性能较好等特点。因此使用的水上 钻探平台规模小、重量小，一般小至几吨，大到100吨级。 但是该平台存在以下缺点：1）整体重量大，平台的浮体船舱 要达到设计的浮力，船舱的体积要求大，因此平台运输、组 装、拆卸必须要有起重设备，对于很多输变电、水电、核电 工程来说现场条件往往不具备，使用起来不方便；与目标不 符。2） 平台采用钢板包覆的船舱浮体，钢板受海水腐蚀严 重，使用寿命短；更为严重的是封闭船舱一旦破损，平台有 沉没的危险。
XX发布创新性QC成果 范本
2020年5月25日星期一
• 1 小组概况 • 1.1 小组注册情况 • 表1 小组情况表
• 1.2 小组成员情况
• 1.3 小组活动情况 • 小组本课题活动情况见表3。
• 为保证QC小组活动有序展开，我们对各阶 段的计划进行了安排。
• 2. 选择课题
• 2.1 问题提出
、快速； • 2）框架的几个面采用螺栓连接，一个组合框架拆分后重
量较轻、体积小，人工搬运及运输方便； • 3）四个浮体框架之上分别采用10#槽钢焊接而成的横梁架
螺栓连接，而横梁架侧面连接于主纵梁的侧面，连接强度 好4个连接横梁架之间除主纵梁外，没有连接，抗压能力 较之方案一稍差。
• 根据以上四点，我们选择了泡沫浮体材料、木材、油桶进 行实验和论证，能满足以上四点的是泡沫浮体材料
• 对泡沫浮体材料有以下性能要求： • （1）泡沫材料要具有长期泡在海水的吸水性极低的性能，使得
泡沫浮体平台受载的重量不大于泡沫材料的排水量时，不会发 生沉没的危险； • （2）泡沫浮体材料的强度要高，但密度要低，易于水上漂浮。 • （3）泡沫浮体材料中的孔穴相互独立，为闭孔泡沫材料。当发 生被锐器刺破或碰损某一部位时，平台的承载能力不会发生明 显变化。 • （4）泡沫浮体材料的吸水性差，可长期泡在水中不降低其浮力 • （5）泡沫浮体材料的材料来源广，技术成熟，采购成本低。 • （6）容易保养，养护成本低。 • 主要有以下方案：①化学交联聚乙烯泡沫塑料；②聚苯乙烯泡 沫塑料；③聚氨酯泡沫塑料；④软质聚氯乙烯泡沫塑料 • 对上述4种材料进行比较试验：
动。
• 支撑支腿材料的选择 • 根据平台支撑支腿的作用、平台设计的要求及查文献资料，初步可选的
材料有：无缝钢管、型钢（工字钢、槽钢、钢轨等）、高强度合金钢钢 管等材料。材料规格尺寸参见下表
• 上述材料列表中，从材料作为支撑管住的支撑受力特性来 看，钢管是作为柱支撑的最好材料。从材料重量来看，高 强度合金钢管及槽钢是最轻的。从材料的强度来看高强度 的合金钢管是最好的。
• 对策实施四：支撑支腿的连接结构设计 • 设计满足强度及变形要求的支腿，平台是可升降式的，所以要求支腿
与平台可固定，但同时也可延竖直方向相对移动。因此我们设计有支 腿连接管，它把支腿与平台连接在一起。支腿在支腿连接管中通过， 同时通过支腿连接管上的下垫叉把支腿与支腿连接管相对固定。
• 通过平台上的起拔连接管及上垫叉，支撑管柱也可与平台的升降油缸 连接。
• （1）支腿材料的强度及变形满足平台的要求； • （2）支腿支撑的稳定性要满足平台工作要求； • （3）支腿材料要强度高、重量轻、便于运输、搬运及装卸； • （4）单段支腿的重量小于300kg ，便于人员装卸； • （5）支腿各段之间的连接、支腿与平台的连接要牢固、强度高； • （6）支腿与支撑管靴之间的连接简便、牢固； • （7）平台与支撑支腿之间可固定，同时平台与支腿可延垂直方向相对移
• 由于平台与支撑支腿之间的连接是通过平台支腿连接管及起拔连接管 连接的，平台支腿连接管及起拔连接管上分别设置有上、下垫叉，通 过上、下垫叉与支腿上焊接的定位卡块卡紧，实现平台与支腿的固定 定位。
• 实施四效果检查： • 1）绕X轴弯曲时的最小整体稳定性安全系数:2.52 • 2）该截面距离构件顶端:0.000(m) • 3) 绕Y轴弯曲时的最小整体稳定性安全系数:2.52 • 4) 该截面距离构件顶端:0.000(m) • 5）平台整体上升最大12m • 有足够的强度满足要求。上升高度最大12m。达到了对策目标。
•通过上述比较试验分析，化学交联聚乙烯泡沫塑料方 案符合性能要求。
•选择方案一①“化学交联聚乙烯泡沫塑料”方案为优选 方案。
• 4.4确定最佳方案 • 确定最佳方案如下：
• 5 制定对策
• 6. 对策实施 • 对策实施一：选取浮体框架的材料 • 设计浮体材料框架： • （1） 固定限制泡沫浮体材料。设计的泡沫浮体材料主要为4组，每组为7
•
结合我们的勘探业务范围和环境影响，因此采用
③“拼装浮动平台”方案。
• 4.2平台升降方案
• 平台升降方式，要解决潮汐、水位升降、 水流冲击的影响。主要有以下方案：①管 柱支撑升降式；② 充气橡胶升降式；③ 泡 沫堆积升降式。
• 通过上述比较试验分析，选择①“管柱支撑升降式”作为平台 升降方案最佳方案。
块2.0m×0.6m×1.0m的泡沫块组成。浮体框架的主要作用是固定每组泡 沫浮体，使每组泡沫的浮力充分发挥；
• （2） 连接泡沫浮体与整个平台，是泡沫浮体产程的浮力作用于整个平台 。
• 通过泡沫浮体框架与平台的横梁连接架连接，使每组的泡沫浮体材料产生 的浮力作用与平台的连接横梁架，进而浮起整个钻探平台。
• 4.3平台材料方案
• 性能要求：
• （1）韧性好、耐低温、耐扯裂，抗冲击性能优异，尤其适 合于海上冬天作业使用。
• （2）重量轻，便于安装和拆卸，运输方便，运输转移成本 低。
• （3）抗风浪冲刷，耐海水腐蚀，抗老化，使用寿命长，可 长期在海水中平台浸泡，使用期可在10年以上。
• （4）浮体材料不会产生积水渗漏问题，平台的承载能力能 保持稳定；
• 所以初步选择Ф194*9.52的高强度合金钢管作为支撑支腿 的材料。
• 对策实施三效果检查：支撑支腿作为平台的主要承力部件 ，其受力条件主要是压杆承压受力，所以应选择整条的管 柱作为受力管，但整条12m管柱的重量约为530kg ，运输 及搬运在没有起重机械的情况下不方便。所以管柱在满足 强度及变形要求的情况下，设计成分段连接，各段之间采 用合适的连接方式进行连接。支腿各段之间采用矩形锥扣 连接，Ф194*9.52的高强度合金钢管每段重量265 kg小于 300kg达到了对策目标。
30×30×2.0方管钢焊接成面。其中左右面、前后面与上面为焊接，下面与 左右面、前后面为活动的螺栓连接。4个浮体框架之间用10#的等边角钢螺 栓连接。主纵梁放置在4个浮体框架的上方，主纵梁与四个浮体框架之间用 连接座螺栓连接。总体结构方案1参见图2所示。 • 方案一的效果检查： • 1）浮体框架只有一面是螺栓连接，其它几面是焊接，框架的总体强度较好 ，拼装方便快速； • 2）框架的几个面焊接后，由于一个组合框架重量较重、体积较大，人工搬 运及运输不方便； • 3）四个浮体框架之间采用10#等边角钢螺栓连接，稳定性好，但单个浮体 框架重量增加，搬运不方便； • 4）主纵梁与框架的连接采用焊接在浮体框架上的连接座螺栓连接，连接螺 栓多，定位困难；
• ③拼装浮动平台：我院近几年完成的勘察项目中，有水上勘察 钻探的项目约30项 ， 主要有钦州跨海高压输电线路、广西防 城港核电厂一期勘察，力丘河金顶水电站勘察，长洲水利枢纽 三线四线船闸，南宁电厂勘察，柳南铁路勘察，北海电厂勘察 ，钦州电厂海堤，来宾电厂灰坝等。在这些项目中使用的水上 钻探平台均采用拼装浮动平台、包括拼油桶平台、拼装泡沫平 台、拼装木板棚架管平台等。在浅海中的应用效果更显著，由 于平台轻便，移孔就位时更容易和便利，大大地降低了劳动强 度和节约了平台材料的成本，组合拆卸方便，移动性好等特点 获得钻探人员的好评。提高了现场的工作效率，取得明显的经 济效益。与目标相符。
• 2004年我院研究开发了水上泡沫钻探工作 平台“水上钻探泡沫平台”，该平台装置能 在水上进行钻探作业，但在浅海区，和水 位波动的河流，受潮汐和水流影响，容易 搁浅，存在安全隐患，只能在平静水面使 用，适用性较差。
图片1 本次QC小组活动前的水上泡沫钻探平台
• 2.2 确定课题 • 我们QC小组结合自身实际，运用质量管理
• 图3为第二种方案。其结构为框架结构，分上下、左右、 前后6面。每面用30×30×2.0方管钢焊接成面。其中左右 面、前后面与上下面皆为活动的螺栓连接。4个浮体框架 之上分别连接有用10#槽钢焊接而成的连接横梁架，而4个 连接横梁架的侧面与2条25#工字钢主纵梁的侧面螺栓连接 。
• 方案二的效果检查： • 1）浮体框架的6个面之间全部用螺栓连接，框架拼装方便
• 实施二效果检查：通过两种方案的效果检查做对比分析，我们决定采用 方案二的结构方式。方案二的框架结构重量为285kg ，达到了对策目标 。
• 对策实施三：选取支腿材料 • 升降式水上钻探泡沫平台不同于普通的水上钻探平台的特点是，升降式