胡云云(中國電子系統(tǒng)工程第二建設(shè)有限公司，江蘇 無錫 214135)

0 引言

管道工廠化預(yù)制是應(yīng)用BIM 技術(shù)對項(xiàng)目中管道系統(tǒng)進(jìn)行建模，利用三維模型對管道系統(tǒng)中的管道及管道元件通過機(jī)械加工制作成滿足項(xiàng)目使用要求的管道成品或半成品。目前市場所用主流自動(dòng)焊接為24 寸懸臂式管道自動(dòng)焊機(jī)其生產(chǎn)線如圖1 所示，整套設(shè)備目前可預(yù)制管徑從DN50-DN600(管道壁厚4～25mm)范圍內(nèi)的不銹鋼管、鍍鋅管及碳鋼管到，預(yù)制長度不超過5500mm。

圖1 懸臂式自動(dòng)焊機(jī)及配套裝置

某AM-OLED 項(xiàng)目在項(xiàng)目策劃期間就高度重視，在總結(jié)往期AM-OLED 行業(yè)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的前提下，充分開拓創(chuàng)新型思維，充分利用公司資源，將本項(xiàng)目努力打造成行業(yè)標(biāo)桿。在各方領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，本項(xiàng)目的MAU 設(shè)備閥組及DCC 閥組共計(jì)179 套，其中30 套通過公司配置中心進(jìn)行工廠化預(yù)制。 DCC 閥組型號規(guī)格相對統(tǒng)一，焊接量大，滿足工廠化預(yù)制的條件。它作為打開管工廠化預(yù)制的鑰匙，有義務(wù)更有責(zé)任去分析和研究DCC 閥組預(yù)制的必要性、應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)、以及應(yīng)該走向怎樣的方向。

1 DCC閥組預(yù)制的必要性

我們分別從時(shí)間、成本、質(zhì)量三個(gè)維度對人工與機(jī)械同時(shí)焊接100 套DN200 法蘭進(jìn)行對比，如表1 所示。

分析說明：

(1)時(shí)間上：人工加工時(shí)間125h，機(jī)械加工時(shí)間38.6h。人工使用時(shí)間基本是機(jī)械加工時(shí)間的3 倍；

(2)成本上：人工加工成本5660 元，機(jī)械加工成本3400 元，人工加工成本是機(jī)械加工成本的接近2 倍；

(3)質(zhì)量保證方面，目前階段不相上下，但隨著技術(shù)的成熟機(jī)械加工的質(zhì)量水平會(huì)得到極大地改善，相對人工加工的質(zhì)量優(yōu)勢也會(huì)開始突顯；

(4)以上人工焊接時(shí)間是根據(jù)本項(xiàng)目人工預(yù)制階段項(xiàng)目造價(jià)工程師現(xiàn)場實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)取平均值所得；

(5)人工成本根據(jù)本項(xiàng)目技術(shù)較為成熟焊工計(jì)算；

(6)工廠機(jī)械預(yù)制未筆者親自到預(yù)制工廠參觀學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)得出；

(7)以上時(shí)間計(jì)算全部按照純時(shí)間考慮，如果按照毛時(shí)間的話機(jī)械加工得效率會(huì)更高，時(shí)間優(yōu)勢會(huì)更大；

(8)伴隨著市場的不斷成熟，機(jī)械加工的運(yùn)費(fèi)成本會(huì)降低，人工成本還會(huì)繼續(xù)增加。

綜合以上統(tǒng)計(jì)，工廠機(jī)械化預(yù)制從成本、進(jìn)度保證及質(zhì)量穩(wěn)定性三個(gè)方面都較人工預(yù)制有很大的優(yōu)點(diǎn)，那在安全環(huán)保、現(xiàn)場管理等方面也有不少的優(yōu)點(diǎn)。所以，我們應(yīng)盡量利用公司資源，提倡采用工廠化預(yù)制，節(jié)省項(xiàng)目成本，加快項(xiàng)目進(jìn)度，保證項(xiàng)目質(zhì)量。

表1 同時(shí)焊接100套DN200的法蘭機(jī)械與人工對比

2 DCC閥組工廠化預(yù)制的技術(shù)及質(zhì)量分析

2.1 根據(jù)DCC閥組預(yù)制圖確認(rèn)加工尺寸

(1)是否存在總長度與分段長度之和不相等的情況，如有，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系出圖人進(jìn)行矯正；

(2)檢查圖紙中彎頭長度與實(shí)物彎頭長度是否相等，如不相等應(yīng)與出圖人溝通按照實(shí)物圖做出的閥組是否滿足現(xiàn)場安裝條件。此項(xiàng)非常容易出問題。

(3)圖紙中短管的標(biāo)注長度并非閥組預(yù)制時(shí)候短管下料的長度，因?yàn)槎坦芟铝蠎?yīng)考慮短管與平焊法蘭和蝶閥法蘭焊接時(shí)管道伸進(jìn)法蘭的長度。所以應(yīng)根據(jù)不同規(guī)格法蘭的厚度再結(jié)合圖紙中短管的標(biāo)記尺寸確定下料短管的實(shí)際長度。(本項(xiàng)目閥組預(yù)制問題點(diǎn)之一)

(4)圖紙中的閥門類尺寸確認(rèn)，圖紙中閥門類的標(biāo)注尺寸與實(shí)物是否相符，甚至應(yīng)該考慮四氟墊片或者橡膠墊片的厚度，因?yàn)樗械倪B接都是硬連接，只要誤差超過允許范圍，必會(huì)導(dǎo)致漏水。

(5)圖紙中的無法體現(xiàn)的連接方式： 本項(xiàng)目中回水管支撐用管道切圓弧與供水管之間焊接連接，供水管的立柱與彎頭之間的支撐考慮成本的問題未安裝圓弧底板，立柱與彎頭之間滿焊。

2.2 DCC閥組預(yù)制問題分析

工廠化預(yù)制采用自動(dòng)焊機(jī)，焊接速度快，但是焊接質(zhì)量容易出現(xiàn)問題。應(yīng)加強(qiáng)焊接過程的檢查，根據(jù)焊接環(huán)境調(diào)整焊接電流大小。焊接完成的半成品應(yīng)全部進(jìn)行質(zhì)量檢查。防止出現(xiàn)氣孔、凹口、焊瘤清除、損壞法蘭、法蘭水平度、彎頭與管道連接不正等情況。另外需要強(qiáng)調(diào)的有一種問題，法蘭焊接過程未考慮閥門安裝，螺栓孔任意擺放，會(huì)導(dǎo)致閥門安裝后手柄或手輪無法正對閥組前面。

焊接問題原因分析：

(1)工廠化預(yù)制過程主要有機(jī)床操作工，普工，和設(shè)備。預(yù)制人員無法考慮到管道預(yù)制過程中會(huì)遇到的一些專業(yè)問題，而且對管道安裝的專業(yè)知識(shí)不了解；

(2)開始階段，操作工對設(shè)備的性能不是非常了解，不能及時(shí)根據(jù)管徑及管壁厚度及時(shí)調(diào)整焊接電流及焊接速度，導(dǎo)致焊接質(zhì)量出問題；

(3)設(shè)備維保人員應(yīng)定期對設(shè)備進(jìn)行檢查，包括焊槍是否老化，包括送料軌道是否有跑偏，避免彎頭焊接不正、法蘭焊接不平等情況。

(4)本設(shè)備已大量應(yīng)用于工程行業(yè)鋼材焊接作業(yè)中，包括風(fēng)管角鐵法蘭的焊接等，但是在管道的焊接中需由其他輔助設(shè)備與之配合，根據(jù)本項(xiàng)目焊接現(xiàn)場了解，管道只靠重力與基座上兩個(gè)固定點(diǎn)進(jìn)行放置，容易跑偏，導(dǎo)致焊接不正的情況發(fā)生；

(5)此設(shè)備在焊接彎頭時(shí)候尚無可靠的固定方式將彎頭進(jìn)行固定，在第一次送貨的彎頭焊接不正的情況下，后面與廠家溝通彎頭不進(jìn)行預(yù)制，由現(xiàn)場進(jìn)行人工焊接。

2.3 保證閥組預(yù)制質(zhì)量的措施

(1)對閥組預(yù)制人員必須進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，如果條件允許，應(yīng)在預(yù)制現(xiàn)場配置經(jīng)驗(yàn)豐富的管工進(jìn)行管道加工技術(shù)把關(guān)；

(2)在項(xiàng)目預(yù)制前期必須進(jìn)行專業(yè)的書面技術(shù)交底，對容易出現(xiàn)質(zhì)量問題和專業(yè)問題的點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)；

(3)焊接設(shè)備應(yīng)進(jìn)行定期維修保養(yǎng)，及時(shí)更換配套零件；

(4)本項(xiàng)目材料為項(xiàng)目驗(yàn)收合格后從項(xiàng)目拉至加工廠進(jìn)行預(yù)制，所以材料質(zhì)量合格，如果其他項(xiàng)目遇到需要從廠家直接拉到加工廠的材料，應(yīng)對材料進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收；

(5)預(yù)制開始后應(yīng)首先配置一套樣板并通知項(xiàng)目人員進(jìn)行檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收合格簽字后方可量產(chǎn)，項(xiàng)目專業(yè)人員檢查過程中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境對可預(yù)見的問題點(diǎn)進(jìn)行交底，防止意料之外的問題發(fā)生；

(6)設(shè)備操作工應(yīng)研究環(huán)境因素、管道壁厚對于焊接速度、焊接電流等的要求，熟悉設(shè)備，加工期間隨時(shí)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境因素調(diào)整焊機(jī)參數(shù)；

(7)如果條件允許，我們甚至在出貨的時(shí)候?qū)γ刻组y組進(jìn)行氣壓試驗(yàn)。DCC 等設(shè)備可以帶壓進(jìn)場，我們的閥組又何嘗不可。

3 展望DCC閥組工廠化預(yù)制及裝配式實(shí)施的發(fā)展方向

從以上實(shí)際時(shí)間和成本的計(jì)算及本項(xiàng)目DCC 閥組工廠化預(yù)制的實(shí)施效益可以看出，管道工廠化預(yù)制還有很大的潛力可以挖掘。目前階段不管公司自有加工廠還是市場上其他預(yù)制加工廠，數(shù)量相對都較少，導(dǎo)致工廠化預(yù)制的半成品運(yùn)費(fèi)占據(jù)預(yù)制成本較大的比例，這是目前需要解決的問題。一旦市場成熟，我們可以將更多的管道加工進(jìn)行工廠化預(yù)制，包括DCC 閥組，MAU、AHU 機(jī)組閥組，動(dòng)力站會(huì)有較多的彎頭等管件的焊接，甚至主管的翻完、共架的焊接都可以根據(jù)BIM 圖紙進(jìn)行預(yù)制，從而節(jié)省項(xiàng)目成本，加快項(xiàng)目進(jìn)度，為公司創(chuàng)造更大的效益。

4 結(jié)語

管道的工廠化預(yù)制及裝配式實(shí)施是一條高效的路，DCC閥組的前期應(yīng)用是一個(gè)很好的開端和契機(jī)。在不斷努力研究下和不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的情況下，逐步挖掘管道工廠化預(yù)制及裝配式實(shí)施更大的潛力，有助于AM-OLED 潔凈室建設(shè)邁向一個(gè)更高的臺(tái)階。