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

0 引言

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

圖1 懸臂式自動焊機及配套裝置

某AM-OLED 項目在項目策劃期間就高度重視，在總結往期AM-OLED 行業(yè)項目經驗的前提下，充分開拓創(chuàng)新型思維，充分利用公司資源，將本項目努力打造成行業(yè)標桿。在各方領導的大力支持下，本項目的MAU 設備閥組及DCC 閥組共計179 套，其中30 套通過公司配置中心進行工廠化預制。 DCC 閥組型號規(guī)格相對統(tǒng)一，焊接量大，滿足工廠化預制的條件。它作為打開管工廠化預制的鑰匙，有義務更有責任去分析和研究DCC 閥組預制的必要性、應該注意的細節(jié)、以及應該走向怎樣的方向。

1 DCC閥組預制的必要性

我們分別從時間、成本、質量三個維度對人工與機械同時焊接100 套DN200 法蘭進行對比，如表1 所示。

分析說明：

(1)時間上：人工加工時間125h，機械加工時間38.6h。人工使用時間基本是機械加工時間的3 倍；

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

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

(4)以上人工焊接時間是根據(jù)本項目人工預制階段項目造價工程師現(xiàn)場實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)取平均值所得；

(5)人工成本根據(jù)本項目技術較為成熟焊工計算；

(6)工廠機械預制未筆者親自到預制工廠參觀學習統(tǒng)計得出；

(7)以上時間計算全部按照純時間考慮，如果按照毛時間的話機械加工得效率會更高，時間優(yōu)勢會更大；

(8)伴隨著市場的不斷成熟，機械加工的運費成本會降低，人工成本還會繼續(xù)增加。

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

表1 同時焊接100套DN200的法蘭機械與人工對比

2 DCC閥組工廠化預制的技術及質量分析

2.1 根據(jù)DCC閥組預制圖確認加工尺寸

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

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

(3)圖紙中短管的標注長度并非閥組預制時候短管下料的長度，因為短管下料應考慮短管與平焊法蘭和蝶閥法蘭焊接時管道伸進法蘭的長度。所以應根據(jù)不同規(guī)格法蘭的厚度再結合圖紙中短管的標記尺寸確定下料短管的實際長度。(本項目閥組預制問題點之一)

(4)圖紙中的閥門類尺寸確認，圖紙中閥門類的標注尺寸與實物是否相符，甚至應該考慮四氟墊片或者橡膠墊片的厚度，因為所有的連接都是硬連接，只要誤差超過允許范圍，必會導致漏水。

(5)圖紙中的無法體現(xiàn)的連接方式： 本項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閥組預制問題分析

工廠化預制采用自動焊機，焊接速度快，但是焊接質量容易出現(xiàn)問題。應加強焊接過程的檢查，根據(jù)焊接環(huán)境調整焊接電流大小。焊接完成的半成品應全部進行質量檢查。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。另外需要強調的有一種問題，法蘭焊接過程未考慮閥門安裝，螺栓孔任意擺放，會導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)工廠化預制過程主要有機床操作工，普工，和設備。預制人員無法考慮到管道預制過程中會遇到的一些專業(yè)問題，而且對管道安裝的專業(yè)知識不了解；

(2)開始階段，操作工對設備的性能不是非常了解，不能及時根據(jù)管徑及管壁厚度及時調整焊接電流及焊接速度，導致焊接質量出問題；

(3)設備維保人員應定期對設備進行檢查，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)本設備已大量應用于工程行業(yè)鋼材焊接作業(yè)中，包括風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備與之配合，根據(jù)本項目焊接現(xiàn)場了解，管道只靠重力與基座上兩個固定點進行放置，容易跑偏，導致焊接不正的情況發(fā)生；

(5)此設備在焊接彎頭時候尚無可靠的固定方式將彎頭進行固定，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行預制，由現(xiàn)場進行人工焊接。

2.3 保證閥組預制質量的措施

(1)對閥組預制人員必須進行專業(yè)培訓，如果條件允許，應在預制現(xiàn)場配置經驗豐富的管工進行管道加工技術把關；

(2)在項目預制前期必須進行專業(yè)的書面技術交底，對容易出現(xiàn)質量問題和專業(yè)問題的點進行強調；

(3)焊接設備應進行定期維修保養(yǎng)，及時更換配套零件；

(4)本項目材料為項目驗收合格后從項目拉至加工廠進行預制，所以材料質量合格，如果其他項目遇到需要從廠家直接拉到加工廠的材料，應對材料進行嚴格驗收；

(5)預制開始后應首先配置一套樣板并通知項目人員進行檢查驗收，驗收合格簽字后方可量產，項目專業(yè)人員檢查過程中應根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境對可預見的問題點進行交底，防止意料之外的問題發(fā)生；

(6)設備操作工應研究環(huán)境因素、管道壁厚對于焊接速度、焊接電流等的要求，熟悉設備，加工期間隨時根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境因素調整焊機參數(shù)；

(7)如果條件允許，我們甚至在出貨的時候對每套閥組進行氣壓試驗。DCC 等設備可以帶壓進場，我們的閥組又何嘗不可。

3 展望DCC閥組工廠化預制及裝配式實施的發(fā)展方向

從以上實際時間和成本的計算及本項目DCC 閥組工廠化預制的實施效益可以看出，管道工廠化預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制加工廠，數(shù)量相對都較少，導致工廠化預制的半成品運費占據(jù)預制成本較大的比例，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行工廠化預制，包括DCC 閥組，MAU、AHU 機組閥組，動力站會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 圖紙進行預制，從而節(jié)省項目成本，加快項目進度，為公司創(chuàng)造更大的效益。

4 結語

管道的工廠化預制及裝配式實施是一條高效的路，DCC閥組的前期應用是一個很好的開端和契機。在不斷努力研究下和不斷總結經驗的情況下，逐步挖掘管道工廠化預制及裝配式實施更大的潛力，有助于AM-OLED 潔凈室建設邁向一個更高的臺階。