移动式管道工厂化预制技术的实际应用

张书安

中国化学工程第三建设有限公司 安徽淮南 232038

移动式管道工厂化预制技术的实际应用

张书安

中国化学工程第三建设有限公司 安徽淮南 232038

近年来，工艺管道的预制日趋走向工厂化，各行业施工单位的管道预制加工厂都应运而生。在工业项目建设中，工艺管道施工预制工厂化的要求越来越高，特别是涉外工程或者大型国内工程的建设，投资方以及施工总承包方都以越来越科学的方法进行施工管理，对工期、安全、质量的要求也越来越高。由于管道工程贯穿于整个生产工艺，利用管道预制可大大缩短现场安装的工期，在工程焊接质量上也能得到保证，市场日益要求管道预制具备工厂化的条件。施工企业在发展的过程中，也意识到提高生产效率，管理水平和技术水平的重要性，建设预制工厂也日益迫切。

管道 预制工厂 预制生产线

按照集团公司打造创新型企业的规划，中化三建公司组织推广管道自动焊技术的应用，安装工程四公司考虑发展自身特色专业技术需要出发，主动承担了在施工现场推广应用管道自动焊技术的工作。为了更好地推进这项工作，专门成立了管道预制专业队伍。自2009年以来，先后在天津碱厂项目、内蒙古金新化工5080项目、安徽华谊一期甲醇项目、开封晋开百万吨总氨煤气化项目及新疆特变电硅业项目中开展了管道自动焊技术的推广应用工作。通过不断地摸索和改进，管道预制的工艺技术和流程达到了与国内各大型公司的管道预制专业间相比肩的水平。通过不断地摸索和学习，在项目的管控能力上已经建立形成适合本单位使用的模式，取得了显著地成绩，得到了业主、监理认可和肯定，展示了我公司工艺管道工厂化施工水平和实力，为公司赢得了信誉，使公司的形象得到进一步地提升。

1 实施内容

在项目管理中已经完善管道预制的施工流程，理顺了项目部、安装单位和预制单位的三者之间的工作关系。通过不同阶段的实施使焊接工艺达到了不同的效果。

1.1 实施程序

施工准备→单线图绘制→材料准备→管道预制→交付安装

在天津碱厂的实施中初步形成了管道预制场的雏形；在内蒙古金新化工项目上完善了厚壁管埋弧焊接工艺；在无为甲醇项目上建立了工艺管道预制厂，形成了管道预制的生产线；在开封百万吨总氨项目上采用移动式管道预制工作站集中进行管道预制焊接，针对以往所采用的厚壁管埋弧焊接工艺进行了改进，把中壁管(δ≥14mm)焊接也纳入到埋弧焊中，这样就加大了埋弧焊的焊接范围，有效地减少了手工焊工的投入，并且已全面覆盖到不锈钢管和合金钢管，埋弧焊接比例占所有预制管道的64%。进一步细化了管道预制的施工程序和模式化管理，针对同种规格的管道进行集中下料，控制并减少了主材的浪费；在新疆特变电现场加大了生产线的投入，引进了目前国内先进的南京奥特电气AUTO MPPS630-B型移动式“一拖二”管道预制生产线设备，合理地把自动切割坡口加工、机械化组对、自动焊接三大工序以工作站的形式组成流水线作业。特别是多功能自动焊接及其工艺方面进行了全面提升，引进了氩弧自动打底填充盖面和CO2气体保护焊自动打底填充盖面焊接工艺，满足了多种管径和材质的薄壁管、中厚壁管、厚壁管自动焊接要求。

1.2 形成了功能全面、技术先进的“移动型”管道预制模式

移动式管道预制模式属于“现场型准工厂化”管道预制模式，AUTO MPPS630-B型移动式一拖二管道预制生产线关键工序工作站有：管道高速带锯机切割下料和高速坡口工作站、机械化组对工作站、多功能自动焊接工作站（氩弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊三种焊接功能）。有效地提高了坡口加工和自动焊接的效率，根据装置工艺管道的不同特点对预制范围进行了具体细化，结合手工焊接全面实现了工艺管道工厂化预制。其主要特点如下：

（1）关键工序的机械设备安装在集装箱内，形成专业工作站；

（2）移动生产线设备转场方便快捷，可实现快速进场并迅速形成生产能力；

（3）移动生产线可根据作业现场实际情况灵活布置，各专业工作站之间采用了物流传输工装联接，并结合吊车和叉车吊装运输工具进行传送，可提高工效、节省人力；

（4）多功能自动焊可实现自动氩弧/熔化极气体保护焊自动打底、自动氩弧焊/熔化极气体保护焊/埋弧焊填充盖面，全面满足各种材质、各种管径、各种壁厚的管道预制要求；

（5）加工效率高，一台多功能自动焊相当于7名以上高级焊工的工作效率；

（6）加工质量好，一次焊接合格率可保持在98%以上；

（7）管理成本和生产成本可控性好。

1.3 一拖二管道预制生产线设备配置：

（1）高效切割坡口工作站1套（含改装集装箱和配套物流设施）；

（2）机械化组对工作站2套（可组对法兰、弯头、三通等多种管段）；

（3）多功能自动焊接工作站2套（含改装集装箱和配套物流设施）。

1.4 一拖二管道预制生产线平面布置

1.5 一拖二管道预制生产人员配置

表1 一拖二管道预制生产人员配置表

1.6 一拖二管道预制生产线作业流程

高速切割下料→高速加工坡口→高效物流转运→高效机械组对→高效自动焊接→成品检验保护。

1.7 一拖二管道预制生产线设备主要技术指标

1.8 一拖二管道预制生产线加工效率

（1）切割坡口加工效率：1000～1200寸径/班；

（2）机械化组对效率：600～800寸径/班；

表2 一拖二管道预制生产线设备主要技术指标

（3）自动焊接效率：450～650寸径/班。

根据现场实测数据整理的熔化极气体保护焊自动焊接效率统计表（见表3）。

表3 自动焊接效率统计表

2 实施效果

通过施工现场的实施和实际应用，其作用不仅在于可大大提高工效、获得较高的一次焊接合格率，而且施工人员生产状况也得以改善，减少了施工人员高空攀爬和停留作业时间，有效地减少了安全事故的发生，大大降低对专业技术工人的依赖性，特别是现在人员流动很大的环境背景下，此优势更为突出。能够满足业主对工程进度的要求，为工程的后期施工赢得时间和空间。

在中化三建公司的《基本管理制度》和《程序文件》指导下，安装工程四公司围绕管道预制制定了《专业公司管道预制管理办法》，针对项目施工重点，加强对施工作业人员的管理。主要的质量管理措施有：

（1）对进入施工现场的作业人员进行严格的管理，做到三不进厂，即：未进行质量意识教育不进厂，电焊工无有效期内合格证件不进厂，电焊工不经实际技能考试合格不进厂。

（2）对设备材料的管理。设专人定期对机具、设备进行维护保养。

（3）加强预制过程的控制，以“统一管理，分区预制，流水预制，四不出厂”的要求进行管道预制管理。

（4）严格实行焊接质量奖惩制度，有效地把控施工质量。

3 需完善提升事项

在项目的管控过程中我们感到与相关同行间存在着差距，希望通过不断地努力学习和摸索能在今后的工作中不断地改进。需完善提升事项如下：

（1）引入管道预制信息化管理系统。在管道工厂化预制中引进包括ISO Builder管道图纸转换及预制设计软件、AUTO RAMP&DCS生产组织管理系统软件、P&S System生产过程信息管理传输系统在内的信息化管理系统。建立管道预制的技术管理、质量管理、探伤管理、进度管理和成品管理数据库，实现技术、质量、材料、探伤、进度等管理的信息化，使管道预制过程中的每个区域、每条管线、每条管段、每道焊缝、每名焊工等均处于有效管控之中。

（2）完善管道预制成本核算标准。目前，管道预制工作的收入执行公司《内部委托管道预制统一收入标准》，整体标准偏低，导致现场实施成本压力较大。

（3）管道预制作业的班组建设需加强。从专业公司自身做起，加大对管道预制管理力量的充实和投入，更需要公司对管道预制专业技术人员的扶持，提高管理力度形成良性、健康地发展。合理地对作业班组的组织，调动作业人员的积极性，形成比学赶帮超的和谐氛围，打造更具战斗力的班组，使管道预制工作在项目的运作中顺利地进行。

4 结束语

随着行业间对管道预制重要性及各种优势的深入了解，加大管道工厂化预制硬件和软件方面的投入已成发展趋势。移动式一拖二管道预制生产线可迅速提高管道预制自动化、机械化施工水平，有效地降低手工焊接的劳动强度，缓解包括高级焊工在内的技术工人日益短缺的局面，是提升企业管道施工板块竞争能力的有效途径。

1 GB 50235-2010 工业金属管道工程施工规范.

2 GB 50236-2011 现场设备、工业管道焊接工程施工规范.

3 SH 3501-2011 石油化工有毒、可燃介质钢制管道施工及验收规范.

4 化工部 全国化工安装工程统一劳动定额 1990.

TE973

B

1672-9323（2012）05-0072-03

2012-08-27）