管道工廠化預(yù)制工法

1、管道工廠預(yù)制工法一、 冃U言：隨著石油及化工裝置大型化、集成化，工藝管道呈現(xiàn)復(fù)雜化、分布高度密集 化。管道施工量非常大，而且管道直徑、管壁厚度也有較大的增加。為了保持發(fā) 展速度，管道安裝施工工期不斷縮小，管道工廠化預(yù)制和成套生產(chǎn)線顯得非常重 要；為了提高管道焊接質(zhì)量，要求焊接實現(xiàn)機械化和自動化顯得非常迫切。而管道工廠化預(yù)制和成套自動焊接生產(chǎn)線技術(shù)， 以其施工周期短、勞動生產(chǎn)率高、焊 接合格率高的優(yōu)勢，已受到國內(nèi)同行業(yè)的充分重視。從其強大的優(yōu)勢，公司自購一套南京奧特管道移動加工站于億鼎合成氨尿素裝置中進行使用，焊接速度是人工的4-6倍，焊接質(zhì)量合格率為100%解決了億鼎項目高壓管道施工難題。二、

2、特點：本工法前期準備工作較大，但操作難度小，但在施工時按照工法執(zhí)行，會極 大提高工作效率，并確保施工質(zhì)量，是現(xiàn)代施工中企業(yè)競爭的有力手段， 且大大 提高企業(yè)的硬件實力。三、適用范圍：本工法尤其適合用于壁厚 50mr5 10mm直徑為108mnw 630mmt勺管 道，對施工效率及施工質(zhì)量都有極大的提高。表1工作站的實際適用范圍工作站名稱適應(yīng)管徑能力加工壁厚能力切割坡口工作站w 630mmw 50mm管段組對工作站w 630mmw 50mm焊接工作站w 630mmw 50mm四、工藝原理本工法是運用現(xiàn)代化、機械化的加工將管道施工中的下料、 坡口制備、對口、 焊接等大部分工作通過工廠化批量預(yù)制來滿

3、足越來越高的施工質(zhì)量要求、 進度要 求，并降低人工成本。本工法側(cè)重于怎樣安排施工流程， 將機械使用率最大化最 合理化。五、工藝流程及操作要點1、加工廠預(yù)制程序技術(shù)交底項目工程部、質(zhì)檢站組織對預(yù)制廠施工人員進行詳細的技術(shù)交底，交底內(nèi)容包括：技術(shù)質(zhì)量要求、預(yù)制場規(guī)劃、預(yù)制順序等，技術(shù)交底內(nèi)容最終應(yīng)形成書面 記錄。二次設(shè)計圖紙審查1.2.1、項目工程部組織技術(shù)人員對設(shè)計院提供單線圖進行圖紙審核后，交 預(yù)制場進行施工。1.2.2、項目工程部將審核后的二次設(shè)計圖形文件復(fù)印一套交給材料管理員， 以供材料入、出庫使用材料入、出庫1.3.1 、現(xiàn)場材料領(lǐng)用由總包方管理軟件自動配料，并生成材料出庫單，材 料管理

4、員按照材料出庫單進行材料領(lǐng)用。1.3.2 、材料管理員按照總包方提供的材料出庫單進行材料領(lǐng)用，并做好入 庫記錄后交預(yù)制廠。1.3.3 、材料管理員定期對材料缺口進行分析，并及時追蹤總包方材料到貨 情況。1.3.4 、材料管理員對已配完料的圖紙，做好圖紙核銷工作。1.3.5 、材料保管員發(fā)放的材料必須有發(fā)放記錄。 信息錄入1.4.1 、項目部數(shù)據(jù)錄入員在管道焊接數(shù)據(jù)庫中錄入管段基本信息。1.4.2 、數(shù)據(jù)錄入員錄入各種日報表，并保管各種日報表，負責(zé)打印各種報 表，發(fā)現(xiàn)上報信息有問題及時與工藝工程師溝通。管段下料1.5.1 、預(yù)制廠廠長將已領(lǐng)的材料出庫單和相應(yīng)管段圖交至下料工段，并做 好圖紙交接記

5、錄。1.5.2 、下料工段按照項目標識管理規(guī)定進行標識 。1.5.3 、下料工段組織人員將下料合格的管段圖及相應(yīng)管、配件打磨好并運 送到組對工段， 并將已下料完畢的材料出庫單交給預(yù)制廠廠長， 并做好圖紙交接 記錄。管段組對、焊接1.6.1 、組焊工段接到管段圖后將管段圖分發(fā)給組對工段，組對工段必須根 據(jù)管段圖核對下料工段送來的相應(yīng)材料。1.6.2 、焊接完成并經(jīng)外觀檢查合格后，組對工段和電焊工應(yīng)在焊縫附近的 焊接標識框內(nèi)按要求填寫 。1.6.3 、焊口日報表由組焊工段負責(zé)填寫，電焊工協(xié)助填寫，焊口日報表所 報的焊口必須是焊工自檢合格并已經(jīng)填寫焊接標簽的焊口。1.6.4 、預(yù)制廠廠長負責(zé)收集、審

6、定焊口日報表，并負責(zé)將當天的焊口日報 表在第二天上午 8:00 鐘前送交給項目部數(shù)據(jù)錄入員。管段成形1.7.1 、管段組焊成形后，填寫管段日報表，管段日報表所報的管段必須是組焊成形且焊口已全部焊接完成的管段。1.7.2 、對于圖紙上已經(jīng)取消或合并、 修改的管段， 需要在報表中給與注明， 并提交工藝工程師備案 , 工藝工程師同時將有關(guān)信息發(fā)至質(zhì)檢工程師及其他相關(guān) 人員。1.7.3 、預(yù)制廠廠長負責(zé)收集、 審查管段日報表 , 并負責(zé)將當天的管段日報表 在第二天上午 8:00 鐘前送交項目部數(shù)據(jù)錄入員。焊縫探傷1.8.1 、項目部焊接工程師根據(jù)探傷比例和焊口數(shù)量以及管道規(guī)格，結(jié)合具 體的施工規(guī)范確定

7、要預(yù)制的每條管道探傷數(shù)量。1.8.2 、項目部數(shù)據(jù)錄入員把每條管道的探傷數(shù)量以及相關(guān)數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫。1.8.3 、項目部焊接工程師負責(zé)打印總委托單并分發(fā)無損檢測總委托單，發(fā) 放對象為各工程項目工藝責(zé)任工程師、質(zhì)檢工程師、無損檢測單位工程師等。管段驗收未驗收管段堆放、 管段組裝驗收、 管段無損檢測驗收、 成品管段驗收按照項 目具體要求進行。管段儲存交接1.10.1 、管段經(jīng)驗收合格后， 通過管段上的標識， 按照指定的各個項目的各 個區(qū)域進行擺放，區(qū)域進行掛牌標識。1.10.2 、直管、彎頭、三通、法蘭等管口采用塑料布或彩條布進行包裝，管 段搬運過程必須保證管段包裝和標識的完好。1.10.3 、吹

8、掃、包裝好的管段若暫不出廠，則需選擇合適的場所按區(qū)域、材 質(zhì)進行儲存，并做好儲存記錄。1.10.4 、預(yù)制場應(yīng)對儲存的管段進行定期盤點、檢查和維護。1.10.5 、運至現(xiàn)場安裝前， 預(yù)制廠應(yīng)對管段進行出廠檢查， 確保標識和包裝 完好無損。裝車時，應(yīng)進行逐根清點并做好“管段交接記錄” ，確認無誤后交接、 放行。2 預(yù)制廠施工組織本項目的特點之一是工藝管線多， 管線特殊材質(zhì)多， 厚壁管道多， 施工工期 短，管道預(yù)制工作量大，焊接難度大，在短時間內(nèi)要完成大量的管道預(yù)制任務(wù)， 必須充分利用好管道自動化機具， 科學(xué)合理的配置人力， 嚴格執(zhí)行按勞取酬的分 配制度，充分調(diào)動每一名職工的勞動積極性，做好材料管

9、理和施工統(tǒng)計等工作，對預(yù)制廠有效運行是至關(guān)重要的。、生產(chǎn)線區(qū)域劃分 由于預(yù)制所用的管子管件均為總包方提供，所以預(yù)制廠不設(shè)管子除銹油漆 區(qū)。管道預(yù)制生產(chǎn)線劃分為八個區(qū)域：管子材料堆放區(qū)、管件材料堆放區(qū)、 管 子切割下料區(qū)、組對焊接區(qū)、管段后處理區(qū)、管段無損探傷區(qū)、 管段成品堆放區(qū)。 （詳見附件管道預(yù)制廠平面布置圖、生產(chǎn)線工位設(shè)置（1）管子材料堆放區(qū)設(shè)置管子原材料工位（堆放涂刷底漆后的管子） ；（2）管件材料堆放區(qū)設(shè)置管件原材料工位（堆放涂刷底漆后的管件） ；（3）管子切割下料區(qū)設(shè)置 2 個加工工位， 1 個為切割下料工位 , 采用帶鋸機進行管材切割下料工 作；1 個為坡口加工工位，采用坡口加工設(shè)

10、備進行管材的坡口加工工作；（4）組對焊接區(qū)設(shè)置 1 個簡單組對焊接工位，采用管道預(yù)制自動焊機進行蓋面焊接；（5 管段后處理區(qū)設(shè)置 1 個管段后處理工位 ；（6）管段成品堆放區(qū)設(shè)置管段成品工位。、預(yù)制廠工段設(shè)置（1）根據(jù)區(qū)域劃分和物流規(guī)劃，為有效地進行生產(chǎn)組織和管理，預(yù)制廠設(shè) 置以下生產(chǎn)工段： 下料工段、坡口加工工段、組對焊接工段、 成品檢驗吊裝工段。（2）下料工段負責(zé)管子切割下料工作；坡口加工工段負責(zé)管材坡口加工和 管件手工打磨工作； 組對焊接工段負責(zé)組對焊接區(qū)工作； 成品檢驗吊裝工段負責(zé) 管段后處理區(qū)、管段成品堆放區(qū)工作和整個物流系統(tǒng)。3、預(yù)制廠生產(chǎn)物流管子原材料進貨T移動式叉車T材料工段（

11、管子原材料工位）T管道預(yù)制輸 送系統(tǒng)一下料工段（坡口加工工位：移動式叉車一坡口加工機一移動式叉車） T 下料工段（打磨工位）T管道預(yù)制輸送系統(tǒng)一組對焊接工段一移動式叉車一成品 工段（管段后處理工位）一移動式叉車一成品工段（管段成品工位）一管段交接 裝車出運。管子原材料進貨管道及管配件材料運至預(yù)制廠地后，按照規(guī)劃區(qū)域進行擺放。材料切割工段配備 1 名專業(yè)司機進行成品及半成品的運輸工作。配備 1 名操作工負責(zé)管道材料下料、切割任務(wù)。 根據(jù)單線圖管段表進行材料長度、尺寸復(fù)核，并做好記錄。 根據(jù)管道直徑及壁厚，提前設(shè)定完成帶鋸機帶速，及固定管道裝置緊固力。 利用叉車將管道移至輸送帶， 通過輸送帶電動系

12、統(tǒng)， 送入帶鋸機。 在操作過 程中，時時注意帶鋸機帶速及鋸條運行情況，防止鋸條卡斷。下料完成后，利用輸送系統(tǒng)將切割完成的管段移至坡口加工工段。 坡口加工工段1 名設(shè)備操作工根據(jù)管徑、壁厚設(shè)定坡口加工形式（根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，壁厚在 25mm以上為雙面V型坡口，25mm以下為單面V型坡口）。加工完成后，利用輸送系統(tǒng)將完成的管段移至組對焊接工段。2 名力工負責(zé)管件打磨工作，利用手動砂輪機將管件坡口區(qū)域鐵銹、雜質(zhì)清 除，打磨完成后交至組對焊接工段。組對焊接工段利用 2 套多功能組對機由 2 名管工分別進行管道組對工作。 組對前，應(yīng)首先 核對圖紙尺寸，確保管段無誤。根據(jù)現(xiàn)場實際操作分析， 電焊工手工打底速度

13、與自動焊焊接速度一致， 故設(shè) 置2名焊工進行焊縫打底作業(yè)。打底作業(yè)完成后，移至自動焊焊接區(qū)。焊接區(qū)配備 2 臺自動焊機， 2名焊工分別進行管道焊接工作。 經(jīng)過實際現(xiàn)場操作， 發(fā)現(xiàn)自動焊對管徑越大、 壁厚越大管道， 自動焊的效率 比越高。成品工段 組對焊接完成的管段利用叉車移至待檢測區(qū)， 熱處理、無損檢測完成后， 按照要求統(tǒng)一擺放至成品管段區(qū)，并做好詳細記錄。4、材料控制 材料的管理控制主要是接收和發(fā)放， 接收時確認材質(zhì)、 核對好數(shù)量。 材料員 對原材料必須嚴格檢查驗收，凡是領(lǐng)回預(yù)制廠的材料必須與設(shè)計圖紙要求的型 號、規(guī)格、材質(zhì)等相符，并且已按要求作完相關(guān)標識，否則拒收。發(fā)放時按材料 出庫單發(fā)放

14、，并登記發(fā)料單編號。通過配料單管理控制，有效遏止物資多用、亂 用現(xiàn)象的發(fā)生。六、材料與設(shè)備1、材料原材料所有管道及其配件應(yīng)具有生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品合格證及質(zhì)量證明書，經(jīng)復(fù)檢，其規(guī)格、化學(xué)成分、力學(xué)性能及供貨狀態(tài)均應(yīng)符合要求。原材料及焊材質(zhì)量證明應(yīng)列有材料在交貨條件下的化學(xué)成分和力學(xué)性能，并包括休氏試驗的試驗號、休氏試驗和選擇性浸蝕試驗結(jié)果以及有關(guān)材料的鐵素體 含量和金相組織說明。焊接材料（1）根據(jù)公司焊接工藝評定報告，所有焊絲、焊劑分類存放，烘烤時使用專 用焊條烘箱。（2） 氬氣：工業(yè)純氬，純度不得低于 %含水量小于50mg/m3氬氣在使用 前先檢查瓶體上的出廠合格證，以檢驗氬氣的純度指標，然后檢查

15、瓶閥有無漏氣 或失靈現(xiàn)象。（3） 設(shè)備：上海前山管道加工站1套，配備有1套切割坡口工作站、1套管 道組對工作站、2套焊接工作站、2個焊劑烘箱（4）主要工機具配置如下表3：表2施工工機具一覽表序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1直流氬弧焊機YC-300WP臺62氬弧焊槍QQ-/500A個63干濕溫度計個34風(fēng)速計個15智能調(diào)壓控溫箱ZWK/WCK-120-0612臺16紅外測溫儀AR-872D個37角向磨光機 100、 150臺38內(nèi)磨機臺39管道加工站上海前山套110叉車3T臺1七、質(zhì)量控制預(yù)制廠的施工質(zhì)量管理將通過監(jiān)理、總承包方、項目QA/QC部、預(yù)制廠質(zhì)檢 工程師和檢驗工以及工藝工程師、工段長共同控制和

16、把關(guān)。1、質(zhì)量管理組織機構(gòu)、質(zhì)量控制主要方式預(yù)制廠內(nèi)部對預(yù)制管段進行自檢合格后，由項目部質(zhì)檢工程師進行整體驗收， 確保交付安裝的所有管段符合圖紙、規(guī)范的要求。對于停檢點和必檢點，必須提前報檢。質(zhì)檢工程師和工藝工程師首先根據(jù)工 程進展情況，對要報檢的控制點進行落實，確認現(xiàn)場是否按圖施工完畢，檢驗項 目是否在允許偏差范圍，檢驗的工具和要報檢資料的是否準備集全。然后，提 交報檢資料給總承包方質(zhì)量工程師和監(jiān)理工程師。、主要管理內(nèi)容(1) 加強施工前的技術(shù)交底。工程開工前，工藝工程師對施工班組進行交底，參加人員將涉及質(zhì)檢工程師 及所有施工人員。交底內(nèi)容除施工工藝外，還應(yīng)重點介紹該工程質(zhì)量控制點的設(shè) 置等

17、。(2) 質(zhì)檢工程師的巡檢和不定期的質(zhì)量大檢查。監(jiān)理工程師對工程質(zhì)量的檢查，主要是對工程質(zhì)量結(jié)果的確認，因此，質(zhì)檢 工程師將每天堅持現(xiàn)場，及時糾正職工的不良工藝行為以及已經(jīng)出現(xiàn)的質(zhì)量問 題，指導(dǎo)施工人員怎樣達到預(yù)期質(zhì)量效果，進行預(yù)制階段的過程質(zhì)量控制。(3) 質(zhì)量信息的溝通預(yù)制廠及項目內(nèi)部質(zhì)量信息的溝通，將主要通過調(diào)度會、質(zhì)量分析會、質(zhì)量 通報等方式傳達。質(zhì)檢工程師在現(xiàn)場巡檢時發(fā)現(xiàn)的一般質(zhì)量問題，將以口頭方式直接與施工班組交流解決。八、安全措施1遵守中國化學(xué)工程第十六建設(shè)公司及安全管理規(guī)章制度的有關(guān)安全方針、 安全目標及有關(guān)安全規(guī)定。2全體施工班組、施工人員要積極參加安全會議、安全培訓(xùn)、安全交

18、底。焊 接人員必須按規(guī)定著裝，并穿戴好安全防護用品，3各種施工設(shè)備與機具要完好，使用要符合安全規(guī)定。設(shè)備要有良好的接地， 接地線應(yīng)接在焊機外殼上。4進入預(yù)制區(qū)禁止吸煙及攜帶火種。焊接工作場地和電焊機房應(yīng)備有足夠的 消防器材。5每天施工結(jié)束，應(yīng)將各種工具、把線等及時清理，并檢查焊接設(shè)備的完好。6合理安排探傷時間，探傷期間要設(shè)立醒目的警界標志，防止其它人員誤入 而致受誤傷。九、環(huán)保措施本工法屬于化工建設(shè)與機加工相結(jié)合， 對環(huán)境影響極小，在切割坡口站操作 時存在鈍化液使用情況，機械設(shè)備設(shè)置鈍化液自回收裝置。在預(yù)制場內(nèi)設(shè)定專一的廢料回收區(qū)，收集切削廢料，使用軸流風(fēng)機加強預(yù)制 區(qū)域的空氣流動。十、效益分

19、析1、工作效率分析表3 工作效率分析表管道規(guī)格材質(zhì)下料時間min坡口加工時間min組對時間min人工打底焊時間min自動打 底焊時 間min自動填充 蓋面焊時間min中間環(huán)節(jié)物流時間min加工站 全流程 總時間min人工完 成同樣 全流程 時間min 159 X 820 #421010107153250 325 X 820 #6210201515154570 325X 1120 #6210201520155080 219X 20A335P1153101510201545150 325X 1415CrMoG6210201523155395 426X 3615CrMoG85152525602010

20、51天 530X 2215CrMoG95153232452097360加工流程時間不含下料、坡口、組對時間，下料、坡口在焊接時完成，焊機焊接不停。注：加工站一天可完成的焊接達因數(shù)：合金鋼管道：80達因/臺焊機，折合為8mm后，約為270達因2、經(jīng)濟效益分析為了更好的驗證加工廠與傳統(tǒng)作業(yè)方式的效益差別，項目部特選定1個班組就426X 36 15CrMoG焊口進行現(xiàn)場試驗：根據(jù)工作效率分析表可知，加工廠完成 1道焊縫的作業(yè)時間為105Mi n。假 定2套自動焊機運行30天，1天按照8小時計算，則預(yù)制場1個月完成焊口數(shù) 量為2套X 8小時X 60分鐘十105X 30天=274道而在現(xiàn)場實際操作中，以

21、1名管工+1名輔助工+2名焊工的班組配置，完成 1道焊縫的作業(yè)時間為1天。按照1個月完成274道焊縫，則傳統(tǒng)作業(yè)方式需求人數(shù)為：274-30 X 4 人=36 人以人均工資6000元/月計算：預(yù)制廠14人1個月產(chǎn)生的直接費用為：14人X 6000元/月=84000元傳統(tǒng)作業(yè)方式36人1個月產(chǎn)生的直接費用為36人X 6000元/月=216000元以上計算方式均未考慮人工焊接合格率低造成返片的窩工費，根據(jù)現(xiàn)場實際 焊接合格率分析，自動焊接生產(chǎn)線的焊接一次合格率可達 99%上，而手工電弧 焊一次焊接合格率僅為90%- 95流右。同時上述計算僅為直接作業(yè)人員，若考慮傳統(tǒng)方式下36人這樣團隊進行施工作業(yè)

22、所需場地、生產(chǎn)/辦公車輛、配套起重機具、起重工等的投入，則完成同 等條件下的工作量，將更加需要支出大量額外費用。十一、應(yīng)用實例應(yīng)用項目：億鼎煤化工合成氨尿素項目工程地點：鄂爾多斯市杭錦旗億利清潔能源基地，地處鄂爾多斯高原西北部， 海拔10001619米，著名的庫布其沙漠起源于本旗西部，橫貫東西。本項目是由中石化寧波工程有限公司承擔(dān)該項目的設(shè)計、采購、施工等總承包工作，裝置中的所有管道安裝工程均由我公司承擔(dān)。管道延長米約有千米，總寸徑約12萬寸，其中高壓、超高壓管道應(yīng)用本工 法，總寸徑約 1 萬寸，材質(zhì)有 20G 15CrMoGA106, A335P11, A333, A312TP321, A312 TP321H,A312 TP316L UG等。高壓、超高壓管道工作量一覽表：表4高壓管道工作一覽表序號管道規(guī)格材質(zhì)焊縫數(shù)量（道）備注1168X 1820G402 273X 1320G153114X 14A106374 219X 20A10685 356X 28A106276 406X 32A106447 406X 40A10648 168X15CrMoG89 219X 1015CrMoG2810 273X 1315CrMoG2911 325X 1415CrMoG1211