降低焊接電纜快速接頭消耗率的辦法

陳炎

摘 要：焊接電纜快速接頭（以下簡稱“快速接頭”）已經在船舶行業(yè)電焊作業(yè)中因其使用便利的特點，已經得到了廣泛的應用。減少快速接頭的消耗率，降低其在使用過程中的問題頻次，對于企業(yè)降本增效將有重要意義。本文通過PDCA的辦法，從分析要因著手，找出主要問題，分析具體原因，研究合適、可行的方案，來闡述降低快速接頭消耗率的辦法。

關鍵詞：焊接電纜 快速接頭 消耗率

中圖分類號：U66 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（a）-0079-01

焊接電纜快速接頭作為焊機連接焊接槍頭的重要快速連接部件，因其方便、快捷的特點，已經在現(xiàn)場得到了廣泛的應用。電焊作業(yè)作為造船企業(yè)的重要作業(yè)，使得快速接頭使用量大、消耗量大。快速接頭一旦出現(xiàn)故障，將直接影響到焊接工事的順利推進，對后續(xù)工作將產生影響。因此減少快速接頭在生產過程中的故障發(fā)生，延長使用壽命，降低消耗率，對保障生產和降低成本具有重要意義。

1 快速接頭使用現(xiàn)狀

1.1 使用范圍

快速接頭主要應用在手工焊接、二氧化碳焊機和碳刨機等類型焊機。其結構分為公母型，母型接頭安裝在焊機的二次側，通過直接接線的方式固定在焊機上。公型接頭一頭安裝在焊接電纜上；另一頭可連接焊接槍頭或再連接母接頭作為中間加長線使用。在具體使用時，只需要將公母接頭直接對接旋緊即可，對于需要移動的場合，也只需直接旋松拔下接頭，使用十分便利。

1.2 快速接頭消耗情況

目前在用的快速接頭為K12型，其分為K12Ba（公接頭）和K12Ca（母接頭），在2012全年使用實績中表明K12Ca的消耗量約為K12Ba的兩倍，全年焊接電纜快速接頭消耗量為4527只，而臺賬登記在用的快速接頭6878只。

則消耗率為：4527/6878×100%=65.8%

1.3 消耗具體原因

快速接頭屬于硬件，因此消耗的具體原因也是物理性損傷，基本可分為兩大方面：結構損壞和過熱損傷。結構損壞主要產生于使用過程中的拖拽、碾壓等造成的物理損壞，過熱損傷主要表現(xiàn)為快速接頭內部或對接處過熱產生的損傷。在對實際消耗數(shù)量損傷分析中發(fā)現(xiàn)，后者也就是過熱損傷為主要原因，其消耗的數(shù)量占總量的95%以上，產生過熱的問題主要為三個方面：（1）接線處接線和公母接頭連接處不可靠（松動）導致接頭處發(fā)熱。（2）焊接電纜規(guī)格和實際工作電流不匹配。（3）快速接頭長時間過熱老化，導致接觸電阻增大、載流能力下降。以下將對“過熱”問題做主要闡述。

2 消耗原因分析

2.1 產生過熱的原因

快速接頭在使用過程中受作業(yè)者、作業(yè)環(huán)境、焊機、接頭本身以及使用方法等各方面因素的影響。

（1）作業(yè)者本身對快速接頭接線要領未掌握或未完全掌握，接線后導致接線處有空氣間隙產生電阻，使用時電流通過產生熱量聚集導致快速接頭高溫損壞。

（2）高溫作業(yè)環(huán)境也是誘發(fā)快速接頭連接處聚集熱量不能散發(fā)的原因之一，船舶制造企業(yè)在夏季高溫作業(yè)時間段，甲板上的溫度最高時會超過50 ℃，快速接頭長時間放置在甲板上必然會受到影響。

（3）當焊機出現(xiàn)故障時，實際輸出的工作電流大于設定電流值且超過快速接頭的額定電流值時，長時間的過負荷作業(yè)也將演變?yōu)樵蛑弧?/p>

（4）目前在用的K12型，其額定載流量為400A，其通過的電流必將受到其限制。因此不能將K12型快速接頭作為單一通用的形式在現(xiàn)場使用，要根據(jù)各類型焊機實際工作電流的工況決定快速接頭的形式。如果出現(xiàn)選型錯誤，工作電流大于額定載流量時將直接導致快速接頭損傷。

（5）焊接電纜和快速接頭存在直接連接關系，如果兩者之間存在選型不匹配的情形，焊接電纜偏細載流能力不足，電纜過熱后聚集的熱量也會堆積在快速接頭內不能散發(fā)，導致?lián)p壞。

2.2 主因確定

在快速接頭內部發(fā)熱的原因確定之后，需要進一步地確定主要原因，找出原因的根結。通過現(xiàn)場具體試驗、作業(yè)者作業(yè)行為觀察以及查詢快速接頭具體參數(shù)和抽檢焊機工況等辦法，排除了非主要因素，確定以下主因。

（1）快速接頭接線要領未掌握：主要表現(xiàn)為電纜銅導體表面嚴重氧化未處理、快速接頭銅套未壓緊（松動）、快速接頭旋緊方法錯誤。

（2）K12型快速接頭載流量低：K12型工作電流在400A左右，而碳刨機實際工作電流在500A左右。長時間使用后由于快速接頭過流，會產生嚴重的發(fā)熱現(xiàn)象，最終導致快速接頭損壞。因此K12型不能滿足所有電焊作業(yè)的使用需求。

（3）快速接頭接線處不可靠（松動）：K12型快速接頭在使用一段時間之后銅套接線由于采用內六角方式，固定的銅套容易在使用后發(fā)生松動，導致發(fā)熱。

（4）焊接電纜和快速接頭選型不匹配：大電流的焊機選用細電纜的現(xiàn)象，導致電纜長時間發(fā)熱后，快速接頭也隨即發(fā)熱。

2.3 要因解決的可行性及消除的可能性

通過比對上述要因，理論上通過技術和管理的辦法可以降低要因的影響。

（1）通過圖片化和量度化作業(yè)要領，明確關鍵步驟的具體操作形式，量化到尺寸要求，使得作業(yè)者操作一目了然。但實際操作時仍存在人為因素不可完全消除主因的影響。

（2）K12的載流量偏小，升級為大流量理論上完全可行。

（3）內六角螺紋的固定方式改進為螺絲的固定方式，使得銅套固定更加可靠，但由于仍是通過外力方式固定，最終也不可能完全消除主因。

（4）對于要因第4項主要還是通過教育手段，明確焊接電纜選型以及拔插使用時的注意事項，同樣也存在人為因素不可完全消除主因的影響。

3 實施對策及效果驗證

3.1 對策措施

在確定主因之后，對策措施被限定在兩個方面：一是改進快速接頭本身，提升其載流量由400A K12P/E型升級為500A K18P/E型，原K12型銅套用內六角固定的方式改進為螺栓固定的K18P3/E3的形式，緊固能力進一步提高；二是針對新K18型的快速接頭新做成相關的作業(yè)要領，做到圖片化、量度化、易理解、易操作，明確各使用場所和場合的具體選用快速接頭標準，更加適應現(xiàn)場實際情況的需要。

3.2 效果驗證

在確定具體對策之后，我們采取集中升級和逐步淘汰的作業(yè)模式，現(xiàn)場共集中更換4785只，換下來的K12型統(tǒng)一歸屬到一個場所內使用，逐步淘汰后最終統(tǒng)一成K18型。但銅套松動等人為和作業(yè)環(huán)境等因素會起作用，致使要因不可能完全消除，但改進后的5個月的月?lián)p耗率大幅度降低為3.7%，這樣全年保持下來損耗率將會在44.5%左右，下降幅度接近20%，效果顯著！

3.3 效益說明

由于損耗率大幅度的降低，快速接頭的成本和人工更換成本也隨之大幅度降低，同時降低了因快速接頭發(fā)熱而產生的危險隱患，提高了現(xiàn)場作業(yè)的安全性，并且提高了生產效率，減少因快速接頭損壞導致的作業(yè)停頓。

4 結語

焊接電纜快速接頭損耗的主要原因在于發(fā)熱，只有找出產生發(fā)熱的內在原因才能減少發(fā)熱降低損耗率，今后我們將從減少快速接頭的使用、簡化快速接頭更換方法和延長快速接頭的使用壽命方面進一步研討降低損耗的辦法，更進一步降低焊接電纜快速接頭的損耗率。