神華國華寧東發(fā)電有限公司 田敬元

本案例主要涉及該公司鍋爐的受熱面檢修工作。鍋爐為亞臨界、一次中間再熱、自然循環(huán)、循環(huán)流化床鍋爐。鍋爐主要由一個寬30189毫米、深9831毫米膜式水冷壁爐膛，三臺旋風分離器和一個尾部豎井三部分組成。

現(xiàn)代鍋爐均采用膜式水冷壁作為最主要的蒸發(fā)受熱面，是將鰭片管（或扁鋼與光管）相互焊接在一起組成的整塊管屏。本鍋爐水冷壁管管材為SA-210C，規(guī)格為 φ57×6.5毫米（管道外徑為57毫米，壁厚為6.5毫米）。膜式水冷壁如圖1所示。

水冷壁管道更換流程及問題

防磨防爆工作規(guī)定，凡是低于5.2毫米壁厚的水冷壁管必須進行更換。循環(huán)流化床鍋爐運行一個周期后，往往需要更換很多水冷壁管道。公司1號機組連續(xù)高負荷運行已達300天，估計鍋爐水冷壁磨損較為嚴重。按照年度計劃，將安排1號機組實施計劃小修，期間進行較高工作量的換管工作。

圖1 膜式水冷壁示意圖

在以往的換管工作中，曾經(jīng)發(fā)生幾類問題：一是人員組織嚴重不足，檢修進度受到明顯影響。二是出現(xiàn)檢修質(zhì)量問題，檢修后有水冷壁管泄漏，水壓試驗不成功等等。

為此，公司提出水冷壁換管工作是本次機組檢修的主線，不能出現(xiàn)任何差錯。同時確定主要目標如下：一是必須嚴格保證質(zhì)量，一次水壓成功，修后無質(zhì)量失效事件。二是要盡量縮短工期，控制在3天以內(nèi)。三是要盡可能節(jié)省人工費用。

基本情況判定

檢修項目小組按照要求制作更換一根水冷壁管段主要施工工序步驟及管控資源配置情況表（見表1）。

正如《Wallpaper》主編托尼·查伯斯（Tony Chambers）在展望未來設(shè)計趨勢時說，“游戲規(guī)則已經(jīng)變了。如果設(shè)計師還像往常一樣，把風格局限在某個產(chǎn)品的設(shè)計上，那就落伍了。人們需要的是整體感，那種自然之風撲面而來的感受?！?/p>

（一）按照以往經(jīng)驗預(yù)測，將更換100根平均2米長的管段，據(jù)此安排施工方案并配置施工人員。不能準確計算切割與焊接鰭片的量，但是基本平均每根2米管道對應(yīng)切割與焊接鰭片2米，按此進行鰭片焊接量計算。

（二）為了確保高空作業(yè)安全，施工人員后半夜不施工。每天兩班，由8時至16時，以及16時至24時，每班8小時（實際工作時間為7小時，中間有1小時班中就餐時間），后夜班不工作。

表1 更換一根水冷壁管段工序步驟及主要施工人員配置情況

圖2 第一次優(yōu)化后流程圖

（三）為確?？偣て谠谝?guī)定范圍內(nèi)，對換管工期給定在3天之內(nèi)，公司領(lǐng)導(dǎo)提出要高效優(yōu)化管理流程，在確保質(zhì)量的前提下，達到時間控制目標或優(yōu)于目標，并爭取人工用量最合理。

工作量計算假設(shè)條件如下：

（1）水冷壁管道更換多數(shù)為1.5～2.5米范圍。為此假設(shè)每根管道平均切割與焊接鰭片2米。（2）切割與焊接鰭片不能準確計算，但是基本平均每根2米管道對應(yīng)切割與焊接鰭片2米，按此進行鰭片焊接工作量計算。

研究流程并確定施工方案

（一）首先探討工藝流程中主要路徑以及是否可以優(yōu)化組合。結(jié)果如以下三個方面。

第一方面，第4步所換新管焊口處理可以單獨提出來，專人實施與第2、3步同步進行。

圖3 利用優(yōu)化流程更換100根管資源配置圖

第二方面，如果完全等待完成第6步后才允許進行第7步，效率會很低。這是因為射線探傷工序過程中，為了避免人員受到射線傷害，所有人員必須全部撤出，所有工作全部停止。所以這項工作只能放置于班中就餐時間段以及后夜班獨立進行（允許后夜班探傷工作）。若等待，第7步可進行等待。但是小組研究討論后認為第6步焊口射線探傷工序可以不作為必經(jīng)工序，理由是當前出現(xiàn)不合格焊口的概率已經(jīng)很低，只要嚴格過程把關(guān)，質(zhì)量驗收合格率基本能達到98%以上，很少返工處理。如果這樣安排，可以大大提高人員綜合使用效率。并且從技術(shù)角度來看，只要焊接鰭片不焊接到管段新焊口處即可不妨礙探傷，并且及時返工也不受影響，這樣可以焊接距離焊口較遠的鰭片。這樣給工作帶來極大方便。對于其他步驟1、2、3、5、7 必須嚴格按照工序順序?qū)嵤?/p>

圖4 更換100根管最終方案資源配置圖

第三方面，組織技術(shù)人員同時將工序按照相同人員組合處理工序集群，比如第2、3步由相同人員順序完成，第5、7步由相同人員順序完成。結(jié)果流程優(yōu)化（見圖2）。

（二）根據(jù)流程優(yōu)化知識，計算各個基本工序（集群）所需人員及產(chǎn)出周期。

根據(jù)工期要求計算理論最長產(chǎn)出周期如下：

更換管段（不含探傷）三天有效工作時間為 60×7×2×3＝2520 分鐘；更換100根2米長管段，平均每根需要2520÷100＝25.2分鐘（周期）。由此得出，必須將最長生產(chǎn)周期工序控制在25.2分鐘之內(nèi)。

第1步若控制在25分鐘范圍內(nèi)，則 40÷25.2＝1.6組，即為2組人，即為6名鉗工，那么其周期時間為40÷2＝20分鐘；

第2步加第3步工序若控制在25分鐘范圍內(nèi)，則100÷25.2＝4組，即為 4名鉗工。那么其周期100÷4＝25分鐘；

第5步加第7步若控制在25分鐘范圍內(nèi)，則 170÷25.2＝6.75 組，即為 7 組人，即為7名鉗工與7名焊工。那么其周期為 170÷7＝24.29 分鐘；

第4步與第2、3步同時進行，相對獨立，但也須控制在25分鐘之內(nèi)，則40÷25.2＝1.6組，即為 2組人，即 4 名鉗工，其周期為 40÷2＝20 分鐘；

第6步因探傷時間利用班中就餐時間以及后半夜時間已經(jīng)足夠，對其時間不予以考慮，由檢測人員自行安排。

將上述計算結(jié)果填入流程圖（見圖 3）。

根據(jù)圖3流程配置情況，計算得出：共需要鉗工 6＋4＋7＋4＝21 人，共需要焊工7人，共需要射線探傷專業(yè)人員3人。

根據(jù)此工作組合安排后，其生產(chǎn)周期為25分鐘，按照原計劃約束工作時間，產(chǎn)能為 2520÷25＝100.8 根。

（三）因為工期可以提前不能推后，根據(jù)實際情況，為了安排更加保險起見，并將產(chǎn)出周期同時向20分鐘靠攏，提高所有集群產(chǎn)能利用率，有關(guān)負責人建議在第2、3道工序組合增加一人，即安排5人，則其生產(chǎn)周期變?yōu)?0分鐘；在第5、7道工序增加2名鉗工以及2名焊工，即安排9名鉗工以及9名焊工，則其生產(chǎn)周期為18.9分鐘。大家認為這樣安排更為合理，并具有一定回旋余地，確定為最終方案。

根據(jù)上述最終方案計算得出：共需要鉗工 21＋1＋2＝24人，共需要焊工 7＋2＝9人，共需要射線探傷專業(yè)人員3人。除去探傷人員，總共需要33人，按照以往經(jīng)驗來看，承包商人數(shù)在可控范圍之內(nèi)（鍋爐內(nèi)作業(yè)屬于高風險作業(yè)，人員不是多多益善，要控制不能有過多人同時施工，否則安全難以控制）。

表2 更換100根管最終方案工序安排以及人力資源配置表

根據(jù)此最終方案組合安排后，其總體流程生產(chǎn)周期為20分鐘，按照原計劃約束工作時間，產(chǎn)能為2520÷20＝126根。若更換100根2米長水冷壁管段則需要時間為20×100＝2000分鐘，比給定時間提前520分鐘（8.67小時，約一個工作班時間），這樣可以將主線工期提前，提前發(fā)電帶來效益增加，又提高了勞動利用率，同時對于工作安排留有回旋余地，應(yīng)對意外事件更為靈活。

繪制更換100根管最終方案流程圖（見圖 4）、資源配置表（見表 2）并計算相關(guān)流程管控數(shù)據(jù)。

關(guān)于費用與質(zhì)量管理

對于費用管理，小組經(jīng)過討論，最終確定采用計件工資制，確定每一道焊口、每米鰭片焊接人工單價，根據(jù)工作量據(jù)實結(jié)算，返工工作量不予以追加費用。

同時，管理小組要求，必須加強過程管控，必須精細化管理。最終，在原有質(zhì)量管控措施基礎(chǔ)之上，大家又制作了《水冷壁換管檢修驗收工序卡》。為了全面落實責任制，對應(yīng)工作人員進行了責任區(qū)域分解并明確，對應(yīng)驗收工序卡分區(qū)分段明確人員負責，并逐條逐級驗收簽字，用以嚴格落實責任制，做到可追溯。同時明確了質(zhì)量標準，要求必須逐條落實，加強質(zhì)量管控?！?/p>